[go: up one dir, main page]

JP2009273094A - Data communication system, data communication terminal, data communication method, and program - Google Patents

Data communication system, data communication terminal, data communication method, and program Download PDF

Info

Publication number
JP2009273094A
JP2009273094A JP2008124400A JP2008124400A JP2009273094A JP 2009273094 A JP2009273094 A JP 2009273094A JP 2008124400 A JP2008124400 A JP 2008124400A JP 2008124400 A JP2008124400 A JP 2008124400A JP 2009273094 A JP2009273094 A JP 2009273094A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
packet
acknowledgment
data packet
data
loss rate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008124400A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ichiro Yamaguchi
一郎 山口
Norito Fujita
範人 藤田
Masahiro Jibiki
昌弘 地引
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2008124400A priority Critical patent/JP2009273094A/en
Publication of JP2009273094A publication Critical patent/JP2009273094A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Communication Control (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the increase of processing burden or the degradation of communication efficiency which are caused in a network or in a transmitting/receiving terminal in accordance with the loss of a confirmation response packet. <P>SOLUTION: On the basis of a confirmation response loss rate relating to a confirmation response packet that is not delivered to a transmitting terminal 10, a data packet loss rate relating to a data packet that is not delivered to a receiving terminal 20 and a target value of a redundant retransmission data packet generation amount or a redundant retransmission data packet generation rate relating to a data packet redundantly retransmitted from the transmitting terminal, from among the data packets delivered to the receiving terminal 20, a confirmation response frequency indicating a frequency to transmit the confirmation response packet to the transmitting terminal 10 is determined and on the basis of the confirmation response frequency, the confirmation response packet to a received data packet is transmitted from the receiving terminal 20 to the transmitting terminal 10. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、パケット通信技術に関し、特にパケット転送時におけるパケットの再送制御技術に関する。   The present invention relates to a packet communication technique, and more particularly to a packet retransmission control technique during packet transfer.

パケット通信では、データパケットの到達性を保証するプロトコルとして、TCP(Transmission Control Protocol)が広く利用されている(例えば、非特許文献1など参照)。このTCPでは、送信端末から、各データパケットにシーケンス番号を付与して受信端末へ送信し、受信端末では、受信したデータパケットのシーケンス番号を参照して、次に受信を期待するシーケンス番号を付与した確認応答パケット(ACK)を送信端末へ返送するものとなっている。送信端末では、受信端末からの確認応答パケットにより、受信端末でのデータパケット到達を確認し、送信端末から受信端末に対して未到達のデータパケットを再送することが可能となる。   In packet communication, TCP (Transmission Control Protocol) is widely used as a protocol for guaranteeing the reachability of data packets (see, for example, Non-Patent Document 1). In this TCP, the sending terminal assigns a sequence number to each data packet and transmits it to the receiving terminal. The receiving terminal refers to the sequence number of the received data packet and assigns the sequence number expected to be received next. The acknowledgment packet (ACK) is returned to the transmitting terminal. In the transmission terminal, the arrival of the data packet at the reception terminal can be confirmed by the confirmation response packet from the reception terminal, and the unreachable data packet can be retransmitted from the transmission terminal to the reception terminal.

このような確認応答パケットを1データパケットごとに返信した場合、パケット通信において、確認応答パケットの処理動作に関するオーバーヘッドが大きくなる。このため、受信端末では、受信した複数のデータパケットに対して1つの確認応答パケットを返信する技術として、例えば遅延ACK技術が提案されている(例えば、非特許文献2など参照)。具体的には、受信端末において、受信したデータパケットに対して即座に確認応答パケットを返すのではなく、所定数分のデータパケットが届くか、一定時間待ってそれでもデータパケットが届かなかった場合(例えば、遅延ACKタイマがタイムアウトした場合)にだけ確認応答パケットを返送する。これにより、確認応答パケットの処理動作を省くことができる。   When such an acknowledgment packet is returned for each data packet, the overhead associated with the processing operation of the acknowledgment packet is increased in packet communication. For this reason, for example, a delayed ACK technique has been proposed as a technique for returning one acknowledgment packet to a plurality of received data packets at the receiving terminal (see, for example, Non-Patent Document 2). Specifically, when the receiving terminal does not immediately return an acknowledgment packet for the received data packet, a predetermined number of data packets arrive, or after waiting for a certain period of time, the data packet does not arrive ( For example, an acknowledgment packet is returned only when the delayed ACK timer times out. Thereby, the processing operation of the acknowledgment packet can be omitted.

RFC793, http://www.ietf.org/rfc/rfc0793.txtRFC793, http://www.ietf.org/rfc/rfc0793.txt RFC1122, http://www.ietf.org/rfc/rfc1122.txtRFC1122, http://www.ietf.org/rfc/rfc1122.txt

しかしながら、このような関連技術では、確認応答パケットにロスが発生した場合、送信側から多量のデータパケットを再送することになり、ネットワークや送受信端末の負荷が増大するとともに、通信効率が低下するという問題があった。   However, in such a related technique, when a loss occurs in the acknowledgment packet, a large amount of data packets are retransmitted from the transmission side, which increases the load on the network and transmission / reception terminals and decreases the communication efficiency. There was a problem.

すなわち、上記遅延ACK技術では、送信端末において、一定時間以上確認応答パケットを受信しない場合、データパケットが廃棄されたと判断して、前回受信した確認応答パケット以降に送信したデータパケットの再送を実施する。図15は、確認応答パケットがロスした場合のデータパケット再送動作を示すシーケンス図である。例えば、図15に示すように、受信側において、データパケット100個ごとに確認応答パケットを送信端末に返信するよう、遅延ACKが設定されているものとする。   That is, in the delayed ACK technique, if the transmitting terminal does not receive an acknowledgment packet for a certain time or longer, it determines that the data packet has been discarded, and retransmits the data packet transmitted after the previously received acknowledgment packet. . FIG. 15 is a sequence diagram showing a data packet retransmission operation when an acknowledgment packet is lost. For example, as shown in FIG. 15, it is assumed that a delay ACK is set on the receiving side so that an acknowledgment packet is returned to the transmitting terminal for every 100 data packets.

このとき、受信端末から返送された確認応答パケットがロスすると、送信端末では、送信した100個のデータパケットのすべてが、受信端末で受信されていないと判断して、前回送信と同じデータパケットをすべて再送する。このため、受信端末側でデータパケットを受信しているにもかかわらず、確認応答パケットのロスにより再送が行われると、ネットワーク、送受信端末に負荷をかけると同時に、通信効率が低下する。   At this time, if the acknowledgment packet returned from the receiving terminal is lost, the transmitting terminal determines that all 100 transmitted data packets are not received by the receiving terminal, and sends the same data packet as the previous transmission. Resend everything. For this reason, if retransmission is performed due to a loss of an acknowledgment packet even though the data packet is received on the receiving terminal side, a load is placed on the network and the transmitting / receiving terminal, and at the same time, the communication efficiency decreases.

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、確認応答パケットのロスに応じて発生する、ネットワークや送受信端末での処理負担の増加や通信効率の低減を抑制できるデータ通信システム、データ通信端末、データ通信方法、およびプログラムを提供することを目的としている。   The present invention is for solving such problems, and is a data communication system and data that can suppress an increase in processing load and a reduction in communication efficiency in a network or a transmission / reception terminal, which occur in response to an acknowledgment packet loss. An object is to provide a communication terminal, a data communication method, and a program.

このような目的を達成するために、本発明にかかるデータ通信システムは、通信ネットワークを介して接続された送信端末と受信端末とを含み、受信端末は、送信端末から届いたデータパケットの受信状況を示す確認応答パケットを送信端末へ返送し、送信端末は、確認応答パケットで通知された受信状況に応じて未送達のデータパケットを再送するとともに、データパケットの送信から所定時間経過内に当該データパケットに関する確認応答パケットが受信端末から届かない場合、当該データパケットのすべてを再送するデータ通信システムであって、送信端末は、確認応答パケットの受信状況に基づき当該送信端末へ届かなかった確認応答パケットに関する確認応答ロス率を算出し、当該確認応答ロス率を受信端末へ通知する確認応答ロス率算出部を備え、受信端末は、データパケットの受信状況に基づき当該受信端末へ届かなかったデータパケットに関するデータパケットロス率を算出するとともに、送信端末から通知された確認応答ロス率を取得するデータパケットロス率算出部と、データパケットロス率および確認応答ロス率と、当該受信端末へ届いたにもかかわらず送信端末から冗長して再送されるデータパケットに関する冗長再送データパケット発生量または冗長再送データパケット発生率の目標値とに基づいて、返送すべき確認応答パケットの頻度を示す確認応答頻度を決定する確認応答頻度決定部と、確認応答頻度に基づき確認応答パケットを送信端末へ返送する確認応答部とを備えている。   In order to achieve such an object, a data communication system according to the present invention includes a transmission terminal and a reception terminal connected via a communication network, and the reception terminal receives data packets received from the transmission terminal. Is sent back to the transmitting terminal, and the transmitting terminal retransmits the undelivered data packet according to the reception status notified by the confirmation response packet, and the data is transmitted within a predetermined time from the transmission of the data packet. A data communication system that retransmits all of the data packet when an acknowledgment packet related to the packet does not arrive from the receiving terminal, and the transmitting terminal transmits an acknowledgment packet that has not arrived at the transmitting terminal based on the reception status of the acknowledgment packet The confirmation response loss rate is calculated by calculating the confirmation response loss rate and reporting the confirmation response loss rate to the receiving terminal. A rate calculating unit, and the receiving terminal calculates a data packet loss rate related to a data packet that has not arrived at the receiving terminal based on a reception state of the data packet, and acquires data for acquiring an acknowledgment response loss rate notified from the transmitting terminal Packet loss rate calculation unit, data packet loss rate and acknowledgment response loss rate, redundant retransmission data packet generation amount or redundant retransmission data regarding data packet redundantly retransmitted from transmitting terminal despite reaching to receiving terminal An acknowledgment frequency determination unit that determines an acknowledgment frequency indicating the frequency of acknowledgment packets to be returned based on the target value of the packet occurrence rate, and an acknowledgment that returns an acknowledgment packet to the transmitting terminal based on the acknowledgment frequency Department.

また、本発明にかかるデータ通信端末は、通信ネットワークを介して接続された送信端末と受信端末とを含み、受信端末は、送信端末から届いたデータパケットの受信状況を示す確認応答パケットを送信端末へ返送し、送信端末は、確認応答パケットで通知された受信状況に応じて未送達のデータパケットを再送するとともに、データパケットの送信から所定時間経過内に当該データパケットに関する確認応答パケットが受信端末から届かない場合、当該データパケットのすべてを再送するデータ通信システムで、受信端末として用いられるデータ通信端末であって、データパケットの受信状況に基づき当該受信端末へ届かなかったデータパケットに関するデータパケットロス率を算出するとともに、送信端末から通知された確認応答パケットに関する確認応答ロス率を取得するデータパケットロス率算出部と、データパケットロス率および確認応答ロス率と、当該受信端末へ届いたにもかかわらず送信端末から冗長して再送されるデータパケットに関する冗長再送データパケット発生量または冗長再送データパケット発生率の目標値とに基づいて、返送すべき確認応答パケットの頻度を示す確認応答頻度を決定する確認応答頻度決定部と、確認応答頻度に基づき確認応答パケットを送信端末へ返送する確認応答部とを備えている。   The data communication terminal according to the present invention includes a transmission terminal and a reception terminal connected via a communication network, and the reception terminal transmits an acknowledgment packet indicating the reception status of the data packet received from the transmission terminal. The transmitting terminal resends the undelivered data packet according to the reception status notified by the acknowledgment packet, and the acknowledgment packet related to the data packet is received within a predetermined time from the transmission of the data packet. In the data communication system that retransmits all of the data packet if it does not arrive from the data communication terminal used as the receiving terminal, the data packet loss related to the data packet that did not reach the receiving terminal based on the reception status of the data packet Rate and the acknowledgment packet notified from the sending terminal. A data packet loss rate calculation unit for obtaining an acknowledgment loss rate, a data packet loss rate and an acknowledgment loss rate, and redundancy related to a data packet that is redundantly retransmitted from a transmitting terminal despite reaching the receiving terminal An acknowledgment frequency determining unit that determines an acknowledgment frequency indicating the frequency of acknowledgment packets to be returned based on the amount of retransmission data packets generated or the target value of the redundant retransmission data packet occurrence rate, and an acknowledgment based on the acknowledgment frequency And an acknowledgment unit that returns the packet to the transmitting terminal.

また、本発明にかかるデータ通信方法は、通信ネットワークを介して接続された送信端末と受信端末とを含むデータ通信システムで、受信端末は、送信端末から届いたデータパケットの受信状況を示す確認応答パケットを送信端末へ返送し、送信端末は、確認応答パケットで通知された受信状況に応じて未送達のデータパケットを再送するとともに、データパケットの送信から所定時間経過内に当該データパケットに関する確認応答パケットが受信端末から届かない場合、当該データパケットのすべてを再送するデータ通信方法であって、送信端末が、確認応答パケットの受信状況に基づき当該送信端末へ届かなかった確認応答パケットに関する確認応答ロス率を算出し、当該確認応答ロス率を受信端末へ通知する確認応答ロス率算出ステップと、受信端末が、データパケットの受信状況に基づき当該受信端末へ届かなかったデータパケットに関するデータパケットロス率を算出するとともに、送信端末から通知された確認応答ロス率を取得するデータパケットロス率算出ステップと、受信端末が、データパケットロス率および確認応答ロス率と、当該受信端末へ届いたにもかかわらず送信端末から冗長して再送されるデータパケットに関する冗長再送データパケット発生量または冗長再送データパケット発生率の目標値とに基づいて、返送すべき確認応答パケットの頻度を示す確認応答頻度を決定する確認応答頻度決定ステップと、受信端末が、確認応答頻度に基づき確認応答パケットを送信端末へ返送する確認応答ステップとを備えている。   The data communication method according to the present invention is a data communication system including a transmission terminal and a reception terminal connected via a communication network, and the reception terminal confirms the reception status of the data packet received from the transmission terminal. The packet is returned to the transmission terminal, and the transmission terminal retransmits the undelivered data packet according to the reception status notified by the confirmation response packet, and confirms the confirmation response regarding the data packet within a predetermined time from the transmission of the data packet. A data communication method for retransmitting all of the data packet when the packet does not arrive from the receiving terminal, where the transmitting terminal loses an acknowledgment response regarding the acknowledgment packet that did not reach the transmitting terminal based on the reception status of the acknowledgment packet The confirmation response loss rate calculation step for calculating the rate and notifying the receiving terminal of the confirmation response loss rate. And the receiving terminal calculates the data packet loss rate related to the data packet that did not reach the receiving terminal based on the reception status of the data packet, and obtains the acknowledgment response loss rate notified from the transmitting terminal. Step, data packet loss rate and acknowledgment response loss rate, and redundant retransmission data packet generation amount or redundant retransmission data related to a data packet that is redundantly retransmitted from the transmission terminal even though the reception terminal reaches the reception terminal An acknowledgment frequency determining step for determining an acknowledgment frequency indicating the frequency of the acknowledgment packet to be returned based on the target value of the packet occurrence rate, and the receiving terminal sends the acknowledgment packet to the transmitting terminal based on the acknowledgment frequency An acknowledgment step for returning.

また、本発明にかかる他のデータ通信方法は、通信ネットワークを介して接続された送信端末と受信端末とを含み、受信端末は、送信端末から届いたデータパケットの受信状況を示す確認応答パケットを送信端末へ返送し、送信端末は、確認応答パケットで通知された受信状況に応じて未送達のデータパケットを再送するとともに、データパケットの送信から所定時間経過内に当該データパケットに関する確認応答パケットが受信端末から届かない場合、当該データパケットのすべてを再送するデータ通信システムで、受信端末において用いられるデータ通信方法であって、データパケットロス率算出部が、データパケットの受信状況に基づき当該受信端末へ届かなかったデータパケットに関するデータパケットロス率を算出するとともに、送信端末から通知された確認応答パケットに関する確認応答ロス率を取得するデータパケットロス率算出ステップと、確認応答頻度決定部が、データパケットロス率および確認応答ロス率と、当該受信端末へ届いたにもかかわらず送信端末から冗長して再送されるデータパケットに関する冗長再送データパケット発生量または冗長再送データパケット発生率の目標値とに基づいて、返送すべき確認応答パケットの頻度を示す確認応答頻度を決定する確認応答頻度決定ステップと、確認応答部が、確認応答頻度に基づき確認応答パケットを送信端末へ返送する確認応答ステップとを備えている。   Further, another data communication method according to the present invention includes a transmission terminal and a reception terminal connected via a communication network, and the reception terminal receives an acknowledgment packet indicating a reception status of a data packet received from the transmission terminal. In response to the reception status notified by the acknowledgment packet, the transmitting terminal resends the undelivered data packet, and the acknowledgment packet related to the data packet is received within a predetermined time from the transmission of the data packet. A data communication method used in a receiving terminal in a data communication system that retransmits all of the data packets when not received from the receiving terminal, wherein the data packet loss rate calculating unit determines whether the receiving terminal is based on the reception status of the data packets. Calculate the data packet loss rate for data packets that did not reach A data packet loss rate calculation step for acquiring an acknowledgment loss rate related to an acknowledgment packet notified from a receiving terminal, and an acknowledgment frequency determining unit, the data packet loss rate and the acknowledgment loss rate, Nevertheless, an acknowledgment frequency indicating the frequency of acknowledgment packets to be returned is based on a redundant retransmission data packet generation amount or a redundant retransmission data packet generation rate target value regarding a data packet redundantly retransmitted from the transmitting terminal. The confirmation response frequency determining step to be determined, and the confirmation response unit include a confirmation response step of returning an acknowledgment packet to the transmitting terminal based on the confirmation response frequency.

また、本発明にかかるプログラムは、データ通信システムの受信端末として用いられるデータ通信端末のコンピュータに、上記データ通信方法の各ステップを実行させるプログラムである。   A program according to the present invention is a program for causing a computer of a data communication terminal used as a receiving terminal of a data communication system to execute each step of the data communication method.

本発明によれば、送信端末と受信端末との間のデータ通信状況が悪化した場合は、確認応答頻度を高くして、1つの確認応答パケットで受信状況を通知するデータパケット数を低減し、データ通信状況が良化した場合は、確認応答頻度を低くして、1つの確認応答パケットで受信状況を通知するデータパケット数を増やすことができる。
このため、データ通信状況が悪化した場合には1つの確認応答パケットのロスによる影響を抑制でき、データ通信状況が良化した場合は1つの確認応答パケットで効率よく受信状況を通知できる。
According to the present invention, when the data communication status between the transmitting terminal and the receiving terminal is deteriorated, the frequency of confirmation response is increased to reduce the number of data packets for notifying the reception status with one acknowledgment packet, When the data communication status is improved, it is possible to reduce the frequency of confirmation response and increase the number of data packets for notifying the reception status with one confirmation response packet.
For this reason, when the data communication status deteriorates, the influence of the loss of one acknowledgment packet can be suppressed, and when the data communication status improves, the reception status can be notified efficiently with one acknowledgment packet.

したがって、受信端末において受信されているにもかかわらず、確認応答パケットのロスに応じて送信端末から冗長して再送されるデータパケット、すなわち冗長再送データパケットの数を、確実に削減することができる。
これにより、確認応答パケットのロスに応じて発生する、ネットワークや送受信端末での処理負担の増加や通信効率の低減を抑制することが可能となる。
Therefore, it is possible to reliably reduce the number of data packets that are redundantly retransmitted from the transmission terminal in response to the loss of the acknowledgment packet, that is, the number of redundant retransmission data packets, although being received at the reception terminal. .
As a result, it is possible to suppress an increase in processing load and a reduction in communication efficiency in the network or transmission / reception terminal, which occur according to the loss of the acknowledgment packet.

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施形態にかかるデータ通信システムについて説明する。図1は、本発明の第1の実施形態にかかるデータ通信システムの構成を示すブロック図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
First, a data communication system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a data communication system according to the first embodiment of the present invention.

図1のデータ通信システムは、通信ネットワーク30に接続された送信端末10と受信端末20とを含み、送信端末10から通信ネットワーク30を介して受信端末20へデータパケットを送信することによりデータ通信を行うシステムである。
このデータ通信システムは、データパケットの到達性を保証する機能として、TCPの遅延ACK技術と同様に、送信端末10から送信した複数のデータパケットに対して1つの応答確認パケットを、受信端末20から返送する機能を有している。
The data communication system in FIG. 1 includes a transmission terminal 10 and a reception terminal 20 connected to a communication network 30, and performs data communication by transmitting data packets from the transmission terminal 10 to the reception terminal 20 via the communication network 30. It is a system to do.
In this data communication system, as a function for guaranteeing the reachability of data packets, one response confirmation packet is received from the receiving terminal 20 for a plurality of data packets transmitted from the transmitting terminal 10 as in the case of the TCP delayed ACK technique. Has the function of returning.

本実施形態は、送信端末へ届かなかった確認応答パケットに関する確認応答ロス率と、受信端末へ届かなかったデータパケットに関するデータパケットロス率と、受信端末まで届いたデータパケットのうち送信端末から冗長して再送されるデータパケットに関する冗長再送データパケット発生量または冗長再送データパケット発生率の目標値とに基づいて、送信端末に対して確認応答パケットを送信すべき頻度を示す確認応答頻度を決定し、この確認応答頻度に基づいて、受信したデータパケットに対する確認応答パケットを受信端末から送信端末へ送信する。   In the present embodiment, an acknowledgment loss rate related to an acknowledgment packet that did not reach the transmitting terminal, a data packet loss rate related to a data packet that did not reach the receiving terminal, and a redundancy from the transmitting terminal among the data packets that reached the receiving terminal. Determining an acknowledgment frequency indicating the frequency with which the acknowledgment packet should be transmitted to the transmitting terminal based on the redundant retransmission data packet generation amount or the redundant retransmission data packet generation rate target value regarding the data packet to be retransmitted Based on this acknowledgment frequency, an acknowledgment packet for the received data packet is transmitted from the receiving terminal to the transmitting terminal.

[送信端末]
次に、図1を参照して、本発明の第1の実施形態にかかるデータ通信システムで用いる送信端末の構成について説明する。
送信端末10は、全体として、パーソナルコンピュータや携帯電話端末などの情報通信機器からなり、主な機能部として、送信データ蓄積部11、パケット作成部12、パケット送信部13、パケット受信部14、再送制御部15、および確認応答ロス率算出部16が設けられている。
[Sending terminal]
Next, the configuration of the transmission terminal used in the data communication system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The transmission terminal 10 as a whole is composed of an information communication device such as a personal computer or a mobile phone terminal. As main functional units, a transmission data storage unit 11, a packet creation unit 12, a packet transmission unit 13, a packet reception unit 14, a retransmission A control unit 15 and a confirmation response loss rate calculation unit 16 are provided.

送信データ蓄積部11は、アプリケーション(図示せず)から出力された送信データを一時蓄積する機能を有している。
パケット作成部12は、送信データ蓄積部11から取得した送信データに、ヘッダを付与して送信用のデータパケットを作成し、パケット送信部13へ出力する機能と、送信データパケットの再送に備えて上記データパケットを再送制御部15へ出力する機能と、確認応答ロス率算出部16から通知される確認応答ロス率情報に、ヘッダを付与して確認応答ロス率情報パケットを作成し、パケット送信部13へ出力する機能とを有している。
The transmission data storage unit 11 has a function of temporarily storing transmission data output from an application (not shown).
The packet creation unit 12 creates a transmission data packet by adding a header to the transmission data acquired from the transmission data storage unit 11 and outputs the data packet to the packet transmission unit 13 and prepares for retransmission of the transmission data packet. A function of outputting the data packet to the retransmission control unit 15 and a confirmation response loss rate information packet notified from the confirmation response loss rate calculation unit 16 by adding a header to create a confirmation response loss rate information packet, and a packet transmission unit 13 and a function of outputting to.

この際、データパケットのヘッダには、通信ネットワーク30でのパケット転送に用いるアドレス情報のほか、データパケットの送信順序を一意に識別するためのシーケンス番号が記載されている。
また、確認応答ロス率情報パケットのヘッダには、通信ネットワーク30でのパケット転送に用いるアドレス情報のほか、当該パケットがロス率情報通知のためのパケットであることを示す識別子と、確認応答ロス率情報パケットの送信順序を一意に識別するためのシーケンス番号とが記載されている。
At this time, in addition to address information used for packet transfer in the communication network 30, a sequence number for uniquely identifying the transmission order of the data packets is described in the header of the data packet.
In addition, in the header of the confirmation response loss rate information packet, in addition to address information used for packet transfer in the communication network 30, an identifier indicating that the packet is a packet for notification of loss rate information, and an acknowledgment response loss rate A sequence number for uniquely identifying the transmission order of information packets is described.

パケット送信部13は、パケット作成部12から出力されたデータパケットや確認応答ロス率情報パケット、さらには再送制御部15から出力された再送データパケットを、通信ネットワーク30へ送信する機能を有している。
パケット受信部14は、通信ネットワーク30から確認応答パケットを受信する機能と、受信した確認応答パケットのヘッダに記載されるシーケンス番号を確認応答ロス率算出部16へ通知する機能と、当該確認応答パケットを再送制御部15へ出力する機能とを有している。
The packet transmission unit 13 has a function of transmitting the data packet output from the packet creation unit 12 and the acknowledgment response rate information packet, and further the retransmission data packet output from the retransmission control unit 15 to the communication network 30. Yes.
The packet receiving unit 14 has a function of receiving an acknowledgment packet from the communication network 30, a function of notifying the confirmation response loss rate calculating unit 16 of the sequence number described in the header of the received acknowledgment packet, and the acknowledgment packet Is output to the retransmission control unit 15.

再送制御部15は、パケット作成部12から出力されたデータパケットを一時保持する機能と、当該データパケットに対する受信確認が認められた場合には、当該送信データパケットを削除する機能と、受信確認が認められなかった場合には、当該データパケットを再送するためにパケット送信部13へ出力する機能とを有している。
受信確認については、受信端末20から届いた確認応答パケットをパケット受信部14から取得し、この確認応答パケットに記載されている各データパケットのシーケンス番号を参照することにより、送信した個々のデータパケットに関する受信端末20での受信成否を確認する。
The retransmission control unit 15 has a function of temporarily holding the data packet output from the packet creation unit 12, a function of deleting the transmission data packet when reception confirmation of the data packet is recognized, and a reception confirmation. If the data packet is not recognized, it has a function of outputting the data packet to the packet transmitter 13 in order to retransmit the data packet.
For the reception confirmation, the acknowledgment packet received from the receiving terminal 20 is acquired from the packet receiving unit 14, and each transmitted data packet is referred to by referring to the sequence number of each data packet described in the acknowledgment packet. The reception success or failure at the receiving terminal 20 is confirmed.

確認応答パケットには、送信端末10から送信したデータパケットのうち、受信端末10で受信されたデータパケットのシーケンス番号がそれぞれ記載されているため、これらシーケンス番号に基づき受信確認することができる。したがって、再送制御部15で一時保持しているデータパケットのうち、これらシーケンス番号と一致するデータパケットが削除される。一方、確認応答パケットに記載のないシーケンス番号を持つデータパケットは、再送のためにパケット送信部13へ出力される。また、データパケットの送信後、一定時間以上経過しても、当該データパケットに対する確認応答パケットが届かない場合には、再送制御部15で一時保持しているすべてのデータパケットが、再送のためにパケット送信部13へ出力される。   Since the acknowledgment packet contains the sequence numbers of the data packets received by the receiving terminal 10 among the data packets transmitted from the transmitting terminal 10, the reception can be confirmed based on these sequence numbers. Therefore, among the data packets temporarily held by the retransmission control unit 15, the data packets that match these sequence numbers are deleted. On the other hand, a data packet having a sequence number not described in the acknowledgment packet is output to the packet transmitter 13 for retransmission. If an acknowledgment packet for the data packet does not arrive even after a certain time has elapsed since the transmission of the data packet, all the data packets temporarily held by the retransmission control unit 15 are sent for retransmission. It is output to the packet transmitter 13.

確認応答ロス率算出部16は、パケット受信部14から出力された各確認応答パケットの受信状況に基づいて、受信端末20から返送された確認応答パケットうち、紛失や破棄などのロスが発生して送信端末10へ届かなかった確認応答パケットの割合を、確認応答ロス率として算出する機能と、算出した確認応答ロス率をパケット作成部12へ通知する機能とを有している。この際、確認応答ロス率は、一定時間ごと、あるいは一定確認応答パケット数ごとに算出すればよい。   Based on the reception status of each confirmation response packet output from the packet reception unit 14, the confirmation response loss rate calculation unit 16 causes a loss such as loss or discard among the confirmation response packets returned from the receiving terminal 20. It has a function of calculating the proportion of acknowledgment packets that have not arrived at the transmitting terminal 10 as an acknowledgment response loss rate, and a function of notifying the packet creation unit 12 of the calculated acknowledgment response loss rate. In this case, the confirmation response loss rate may be calculated for every fixed time or for every fixed number of confirmation response packets.

図2は、パケットロス率の算出方法を示す説明図である。確認応答パケットやデータパケットなどのパケットに関するロス率は、受信したパケットのヘッダに記載されている、当該パケットに固有のシーケンス番号を利用し、ロスしたパケット数を送信されたパケット数で除算することにより算出する。例えば、図2に示すように、シーケンス番号が100〜199までのパケットのうち、破線で囲まれたシーケンス番号106,112,123,…,198を持つ12個のパケットの受信を確認できず、実線で囲まれたシーケンス番号を持つ他のパケットの受信を確認できたものとする。この場合には、送信した100個のパケットのうち、12個のパケットがロスしたことになるため、パケットのロス率は12%となる。   FIG. 2 is an explanatory diagram showing a method for calculating the packet loss rate. The loss rate for packets such as acknowledgment packets and data packets is calculated by dividing the number of lost packets by the number of transmitted packets, using the sequence number specific to the packet in the header of the received packet. Calculated by For example, as shown in FIG. 2, it is not possible to confirm reception of 12 packets having sequence numbers 106, 112, 123,. Assume that reception of another packet having a sequence number surrounded by a solid line has been confirmed. In this case, 12 packets out of 100 transmitted packets are lost, and the packet loss rate is 12%.

送信端末10の各機能部のうち、送信データ蓄積部11は、ハードディスクやメモリなどの記憶装置から構成される。また、パケット送信部13およびパケット受信部14は、専用の通信回路部から構成される。また、パケット作成部12、再送制御部15、および確認応答ロス率算出部16は、演算処理部から構成される。この演算処理部は、CPUとその周辺回路を有し、記憶部(図示せず)から読み出したプログラムを実行することにより、上記ハードウェアとプログラムとを協働させることにより、データ通信に関する各種機能部を実現する。   Of the functional units of the transmission terminal 10, the transmission data storage unit 11 includes a storage device such as a hard disk or a memory. The packet transmission unit 13 and the packet reception unit 14 are configured by dedicated communication circuit units. Moreover, the packet creation part 12, the retransmission control part 15, and the confirmation response loss rate calculation part 16 are comprised from an arithmetic processing part. This arithmetic processing unit has a CPU and its peripheral circuits, and executes various programs related to data communication by executing the program read from the storage unit (not shown), thereby causing the hardware and the program to cooperate with each other. Realize the part.

[受信端末]
次に、図1を参照して、本発明の第1の実施形態にかかるデータ通信システムで用いる受信端末の構成について説明する。
受信端末20は、全体として、パーソナルコンピュータや携帯電話端末などの情報通信機器からなり、主な機能部として、パケット受信部21、確認応答部22、受信データ蓄積部23、パケット作成部24、パケット送信部25、ロス率取得部26、および確認応答頻度決定部27が設けられている。
[Receiving terminal]
Next, the configuration of a receiving terminal used in the data communication system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The receiving terminal 20 as a whole is composed of an information communication device such as a personal computer or a mobile phone terminal. As main functional units, a packet receiving unit 21, an acknowledgment unit 22, a received data storage unit 23, a packet creation unit 24, a packet A transmission unit 25, a loss rate acquisition unit 26, and a confirmation response frequency determination unit 27 are provided.

パケット受信部21は、通信ネットワーク30からデータパケットや確認応答ロス率情報パケットを受信する機能と、受信したデータパケットのヘッダに記載されるシーケンス番号をロス率取得部26へ通知するとともに、当該データパケットを確認応答部22へ出力する機能と、受信した確認応答ロス率情報パケットをロス率取得部26へ出力する機能を有している。   The packet receiving unit 21 notifies the loss rate acquiring unit 26 of a function of receiving a data packet or an acknowledgment loss rate information packet from the communication network 30 and a sequence number described in the header of the received data packet, and the data It has a function of outputting a packet to the confirmation response unit 22 and a function of outputting the received confirmation response loss rate information packet to the loss rate acquisition unit 26.

確認応答部22は、パケット受信部21から出力されたデータパケットから、当該ヘッダに記載されているシーケンス番号を取得して保持する機能と、確認応答頻度決定部27から通知された確認応答頻度に応じて保持している各シーケンス番号をパケット作成部24へ通知する機能と、パケット受信部21から出力されたデータパケットから受信データを抽出して受信データ蓄積部23へ蓄積する機能とを有している。
受信データ蓄積部23は、確認応答部22で抽出した受信データを蓄積し、アプリケーション(図示せず)へ出力する機能を有している。
The confirmation response unit 22 obtains and holds the sequence number described in the header from the data packet output from the packet reception unit 21 and the confirmation response frequency notified from the confirmation response frequency determination unit 27. A function for notifying the packet creation unit 24 of each sequence number held in response, and a function for extracting received data from the data packet output from the packet receiving unit 21 and storing it in the received data storage unit 23 ing.
The reception data storage unit 23 has a function of storing the reception data extracted by the confirmation response unit 22 and outputting it to an application (not shown).

パケット作成部24は、確認応答部22から通知されたシーケンス番号を記載した確認応答パケットを作成する機能と、この確認応答パケットに、確認応答パケットの送信順序を一意に識別するためのシーケンス番号と、通信ネットワーク30でのパケット転送に用いるアドレス情報を記載したヘッダを付与し、パケット送信部25へ出力する機能を有している。
パケット送信部25は、パケット作成部24から出力された確認応答パケットを、通信ネットワーク30へ送信する機能を有している。
The packet creation unit 24 creates a confirmation response packet in which the sequence number notified from the confirmation response unit 22 is written, and a sequence number for uniquely identifying the transmission order of the confirmation response packet in the confirmation response packet. And a function of giving a header describing address information used for packet transfer in the communication network 30 and outputting it to the packet transmitter 25.
The packet transmission unit 25 has a function of transmitting the confirmation response packet output from the packet creation unit 24 to the communication network 30.

ロス率取得部26は、パケット受信部21から出力された各データパケットの受信状況に基づいて、送信端末10から送信されたデータパケットのうち、紛失や破棄などのロスが発生して受信端末20へ届かなかったデータパケットの割合を、データパケットロス率として算出する機能と、算出したデータパケットロス率を確認応答頻度決定部27へ通知する機能と、パケット受信部21から出力された確認応答ロス率情報パケットから、確認応答ロス率を取得して確認応答頻度決定部27へ通知する機能とを有している。
この際、データパケットロス率は、一定時間ごと、あるいは一定確認応答パケット数ごとに算出すればよい。また、データパケットロス率の算出方法については、前述した図2のパケットロス率算出方法に基づき算出すればよい。
Based on the reception status of each data packet output from the packet receiving unit 21, the loss rate acquiring unit 26 generates a loss such as loss or discard among the data packets transmitted from the transmitting terminal 10 and receives the receiving terminal 20. A function for calculating the ratio of data packets that have not arrived at the terminal as a data packet loss rate, a function for notifying the calculated data packet loss rate to the confirmation response frequency determining unit 27, and a confirmation response loss output from the packet receiving unit 21 It has a function of acquiring the confirmation response loss rate from the rate information packet and notifying it to the confirmation response frequency determination unit 27.
At this time, the data packet loss rate may be calculated every certain time or every certain number of acknowledgment packets. The data packet loss rate calculation method may be calculated based on the packet loss rate calculation method of FIG. 2 described above.

確認応答頻度決定部27は、ロス率取得部26から通知されたデータパケットロス率および確認応答ロス率と、予め設定されているに関する冗長再送データパケット発生量または冗長再送データパケット発生率の目標値、すなわち目標冗長再送データパケット発生量または目標冗長再送データパケット発生率とに基づいて、受信端末20から送信端末10へ返送すべき確認応答パケットの頻度を示す確認応答頻度を算出する機能と、算出した確認応答頻度を確認応答部22へ通知する機能とを有している。   The confirmation response frequency determination unit 27 includes the data packet loss rate and the confirmation response loss rate notified from the loss rate acquisition unit 26, and the redundant retransmission data packet generation amount or the target value of the redundant retransmission data packet generation rate that is set in advance. That is, a function for calculating an acknowledgment frequency indicating the frequency of acknowledgment packets to be returned from the receiving terminal 20 to the transmitting terminal 10 based on the target redundant retransmission data packet generation amount or the target redundant retransmission data packet generation rate, And a function of notifying the confirmation response unit 22 of the confirmation response frequency.

受信端末20の各機能部のうち、受信データ蓄積部23は、ハードディスクやメモリなどの記憶装置から構成される。また、パケット受信部21およびパケット送信部25は、専用の通信回路部から構成される。また、確認応答部22、パケット作成部24、ロス率取得部26、および確認応答頻度決定部27は、演算処理部から構成される。この演算処理部は、CPUとその周辺回路を有し、記憶部(図示せず)から読み出したプログラムを実行することにより、上記ハードウェアとプログラムとを協働させることにより、データ通信に関する各種機能部を実現する。   Of the functional units of the receiving terminal 20, the received data storage unit 23 includes a storage device such as a hard disk or a memory. Further, the packet receiving unit 21 and the packet transmitting unit 25 are configured by dedicated communication circuit units. Moreover, the confirmation response part 22, the packet preparation part 24, the loss rate acquisition part 26, and the confirmation response frequency determination part 27 are comprised from an arithmetic processing part. This arithmetic processing unit has a CPU and its peripheral circuits, and executes various programs related to data communication by executing the program read from the storage unit (not shown), thereby causing the hardware and the program to cooperate with each other. Realize the part.

[確認応答頻度]
次に、図3〜図5を参照して、確認応答頻度の算出過程について説明する。図3は、受信データパケット数期待値を示す説明図である。図4は、再送データパケット数期待値を示す説明図である。図5は、冗長再送データパケット数期待値を示す説明図である。
Confirmation frequency
Next, the confirmation response frequency calculation process will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the expected number of received data packets. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the expected number of retransmission data packets. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the expected number of redundant retransmission data packets.

受信端末20から送信端末10へ返送された応答確認パケットが、紛失や破棄などのロスが発生して送信端末10へ届かず、当該応答確認パケットで通知されたデータパケットについて、送信端末10で受信確認できない場合がある。したがって、送信端末10の再送制御部15には、データパケットの送信後、一定時間以上経過しても、当該データパケットに対する確認応答パケットが届かない場合には、再送制御部15で一時保持しているすべてのデータパケットを、再送する機能を有している。   The response confirmation packet returned from the reception terminal 20 to the transmission terminal 10 is lost to the transmission terminal 10 due to loss or destruction, and the transmission terminal 10 receives the data packet notified by the response confirmation packet. It may not be confirmed. Therefore, if the acknowledgment packet for the data packet does not reach the retransmission control unit 15 of the transmission terminal 10 even after a certain time has elapsed after the transmission of the data packet, the retransmission control unit 15 temporarily holds it. It has a function to retransmit all data packets.

このため、当該応答確認パケットで受信確認されるべきデータパケットは、受信端末20において受信されているにもかかわらず、送信端末10から冗長して再送されるデータパケット、すなわち冗長再送データパケットとなる。したがって、複数のデータパケットに関する受信状況を、1つの確認応答パケットで通知する場合、確認応答パケットのロスが、冗長再送データパケット数に大きな影響を与えることになる。   For this reason, the data packet to be acknowledged by the response confirmation packet is a data packet that is redundantly retransmitted from the transmission terminal 10, that is, a redundant retransmission data packet, although it is received by the reception terminal 20. . Therefore, when the reception status regarding a plurality of data packets is notified by one acknowledgment packet, the loss of the acknowledgment packet greatly affects the number of redundant retransmission data packets.

本発明では、この確認応答頻度を、送信端末10と受信端末20との間のデータ通信状況に基づき可変制御することにより、送信端末10から受信端末20へ再送されるデータパケットに含まれる冗長な再送データパケットを削減している。
また、以下では、このような最適な確認応答頻度を算出するための指標として、冗長再送データパケット発生量を導入している。
In the present invention, the frequency of the acknowledgment response is variably controlled based on the data communication status between the transmission terminal 10 and the reception terminal 20, so that the redundant response included in the data packet retransmitted from the transmission terminal 10 to the reception terminal 20 is used. Retransmission data packets are reduced.
In the following, the redundant retransmission data packet generation amount is introduced as an index for calculating such an optimal acknowledgment frequency.

図3に示すように、送信端末10が1まとまりのデータパケットを送信して、受信端末20から1つの確認応答パケットを受信する動作を1ラウンドと定義する。したがって、1ラウンドで送信する送信データパケット数をNとした場合、データパケット数に対する確認応答パケットの送信頻度、すなわち確認応答頻度FACKは、次の式(1)で表される。
ACK=1/N …(1)
As shown in FIG. 3, an operation in which the transmission terminal 10 transmits a single data packet and receives one acknowledgment packet from the reception terminal 20 is defined as one round. Therefore, when the number of transmission data packets transmitted in one round is N, the transmission frequency of the acknowledgment packet with respect to the number of data packets, that is, the acknowledgment frequency F ACK is expressed by the following equation (1).
F ACK = 1 / N (1)

ここで、図3に示すように、データパケットロス率をPL_DTとした場合、当該ラウンドにおいて受信端末20で受信できるデータパケット数の期待値、すなわち受信データパケット数の期待値NRCVは、次の式(2)で表される。
RCV=N×(1−PL_DT) …(2)
Here, as shown in FIG. 3, when the data packet loss rate is P L_DT , an expected value of the number of data packets that can be received by the receiving terminal 20 in the round, that is, an expected value N RCV of the number of received data packets is (2)
N RCV = N × (1-P L_DT ) (2)

一方、図4に示すように、送信したデータパケットのすべてが受信端末20で受信されて、受信データパケット数が送信データパケット数Nに等しく、確認応答ロス率をPL_ACKとした場合、当該ラウンドにおいて、受信端末20で受信したデータパケットのうち、送信端末10が受信確認できないデータパケット数の期待値、すなわち再送データパケット数の期待値NRTRNSは、次の式(3)で表される。
RTRNS=N×PL_ACK …(3)
On the other hand, as shown in FIG. 4, when all the transmitted data packets are received by the receiving terminal 20, the number of received data packets is equal to the number of transmitted data packets N, and the acknowledgment loss rate is P L_ACK , the round In the data packet received by the receiving terminal 20, the expected value of the number of data packets that cannot be confirmed by the transmitting terminal 10, that is, the expected value N RTRNS of the number of retransmitted data packets is expressed by the following equation (3).
N RTRNS = N × P L_ACK (3)

したがって、図5に示すように、受信データパケット数がNRCVの場合、送信端末10における再送データパケット数の期待値、すなわち1ラウンドあたりの冗長再送データパケット発生量NRDNDは、式(3)のNに式(2)を代入することにより、次の式(4)で表される。
RDND=N×(1−PL_DT)×PL_ACK …(4)
さらに、冗長再送データパケット発生量NRDNDは、式(1)から逆算したNを式(4)に代入することにより、次の式(5)で表される。
RDND=(1−PL_DT)×PL_ACK/FACK …(5)
Therefore, as shown in FIG. 5, when the number of received data packets is N RCV , the expected value of the number of retransmission data packets at the transmission terminal 10, that is, the amount of redundant retransmission data packets generated per round N RDND is given by equation (3) By substituting Equation (2) for N, the following Equation (4) is obtained.
N RDND = N × (1−P L_DT ) × P L_ACK (4)
Further, the redundant retransmission data packet generation amount N RDND is expressed by the following equation (5) by substituting N calculated backward from equation (1) into equation (4).
N RDND = (1−P L_DT ) × P L_ACK / F ACK (5)

このことから、目標となる1ラウンドあたりの冗長再送データパケット発生量、すなわち目標冗長再送データパケット発生量NRDNDを維持するために必要となる確認応答頻度FACKは、式(5)を逆算することにより、次の式(6)で表される。
ACK=(1−PL_DT)×PL_ACK/NRDND …(6)
Therefore, the acknowledgment frequency F ACK necessary for maintaining the target redundant retransmission data packet generation amount per round, that is, the target redundant retransmission data packet generation amount N RDND , is calculated backward from equation (5). Therefore, it is expressed by the following equation (6).
F ACK = (1−P L_DT ) × P L_ACK / N RDND (6)

[目標冗長再送データパケット発生量]
次に、目標冗長再送データパケット発生量の算出方法について説明する。
目標冗長再送データパケット発生量は、送受信端末間での過去の通信結果から、式(5)に基づき推定する方法が考えられる。すなわち、データパケットロス率の平均値をPL_DT_AVGとし、確認応答ロス率の平均値をPL_ACK_AVGとし、1ラウンドあたりの送信データパケットの平均値NAVGとした場合、目標冗長再送データパケット発生量NRDNDは、式(1)を式(5)に代入することにより、次の式(7)により表される。
RDND=(1−PL_DT_AVG)×PL_ACK_AVG×NAVG …(7)
[Target redundant retransmission data packet generation amount]
Next, a method for calculating the target redundant retransmission data packet generation amount will be described.
A method of estimating the target redundant retransmission data packet generation amount from the past communication result between the transmitting and receiving terminals based on the equation (5) is conceivable. That is, when the average value of the data packet loss rate is P L_DT_AVG , the average value of the acknowledgment loss rate is P L_ACK_AVG, and the average value N AVG of transmission data packets per round, the target redundant retransmission data packet generation amount N RDND is expressed by the following equation (7) by substituting equation (1) into equation (5).
N RDND = (1−P L_DT_AVG ) × P L_ACK_AVG × N AVG (7)

この目標冗長再送データパケット発生量については、過去の通信結果に基づいて予め算出しておいた固定値を用いてもよいが、データ通信中に一定間隔で算出した、データパケットロス率平均値、確認応答ロス率平均値、および平均送信データパケット数NAVGを用いて、目標冗長再送データパケット発生量をデータ通信中に逐次更新するようにしてもよい。これにより、データ通信状況が変化した場合でも、そのときのデータ通信状況に適切な目標冗長再送データパケット発生量を得ることができる。 For the target redundant retransmission data packet generation amount, a fixed value calculated in advance based on past communication results may be used, but the data packet loss rate average value calculated at regular intervals during data communication, The target redundant retransmission data packet generation amount may be sequentially updated during data communication using the average value of the acknowledgment response loss rate and the average transmission data packet number N AVG . Thereby, even when the data communication status changes, a target redundant retransmission data packet generation amount appropriate for the data communication status at that time can be obtained.

また、データパケットロス率や確認応答ロス率が、それぞれのしきい値以上の変化幅で増減した場合、上記式(7)のうち、1ラウンドの平均送信データパケット数NAVGに代えて、直近の1ラウンドの送信データパケット数Nを用いた次の式(8)により、目標冗長再送データパケット発生量NRDNDを算出してもよい。なお、αは定数である。
RDND=(1−PL_DT_AVG)×PL_ACK_AVG×N×α …(8)
Further, when the data packet loss rate and the acknowledgment response loss rate increase / decrease with a change width equal to or greater than the respective threshold values, the most recent data packet N AVG in one round in the above formula (7) is used instead of the latest one. The target redundant retransmission data packet generation amount N RDND may be calculated by the following equation (8) using the number N of transmission data packets in one round. Α is a constant.
N RDND = (1− PL_DT_AVG ) × PL_ACK_AVG × N × α (8)

送信端末10と受信端末20との間のデータ通信経路上に位置するノードで障害が発生して、多量のデータパケットが一時的にロスした場合、その障害の前後でデータパケットロス率や確認応答ロス率が大幅に変動する可能性がある。このような場合には、確認応答頻度が急激に上昇して確認応答パケット数が増大し、送信端末10や受信端末20における処理負担の急増に繋がる。したがって、直近の1ラウンドの送信データパケットNを用いて、目標冗長再送データパケット発生量を算出すれば、目標冗長再送データパケット発生量の変化幅を抑制することができ、送信端末10や受信端末20における処理負担の急増を回避できる。   When a failure occurs in a node located on the data communication path between the transmission terminal 10 and the reception terminal 20 and a large amount of data packets are temporarily lost, the data packet loss rate and confirmation response before and after the failure Loss rates can fluctuate significantly. In such a case, the confirmation response frequency rapidly increases and the number of confirmation response packets increases, leading to a rapid increase in processing load on the transmission terminal 10 and the reception terminal 20. Therefore, if the target redundant retransmission data packet generation amount is calculated using the most recent one round of transmission data packet N, the change width of the target redundant retransmission data packet generation amount can be suppressed. A sudden increase in processing load at 20 can be avoided.

また、目標冗長再送データパケット発生量に適正範囲として上限値および下限値を設定しておき、新たに算出した目標冗長再送データパケット発生量が、これら上下限値からなる適正範囲から外れた場合は、新たな目標冗長再送データパケット発生量として、適正範囲の上限値または下限値を用いてもよい。これにより、データパケットロス率や確認応答ロス率が大幅に変動した場合でも、極端な目標冗長再送データパケット発生量、さらには確認応答頻度が算出されなくなり、安定した再送制御を維持することが可能となる。この際、これら目標冗長再送データパケット発生量の上限値および下限値に対応した確認応答頻度の上限値および下限値を予め算出しておき、新たに算出した確認応答頻度と比較することにより、確認応答頻度の変動を抑制するようにしてもよい。   In addition, when the upper limit value and the lower limit value are set as appropriate ranges for the target redundant retransmission data packet generation amount, and the newly calculated target redundant retransmission data packet generation amount is outside the appropriate range consisting of these upper and lower limit values, As the new target redundant retransmission data packet generation amount, an upper limit value or a lower limit value of an appropriate range may be used. As a result, even if the data packet loss rate or the acknowledgment loss rate fluctuates significantly, it is possible to maintain the stable retransmission control because the extreme target redundant retransmission data packet generation amount and the acknowledgment frequency are not calculated. It becomes. At this time, the upper limit value and lower limit value of the confirmation response frequency corresponding to the upper limit value and lower limit value of the target redundant retransmission data packet generation amount are calculated in advance and compared with the newly calculated confirmation response frequency. You may make it suppress the fluctuation | variation of a response frequency.

また、目標冗長再送データパケット発生量は、送受信端末間のホップ数に応じて算出してもよい。ホップ数は、送信端末10と受信端末20との間のデータ通信経路において、データパケットや確認応答パケットが経由するノード数+1で求められる。経由するノード数、つまりホップ数が大きくなるにつれて、他のトラヒックの影響により、データパケットロス率や確認応答ロス率が高くなることが考えられる。したがって、このようなホップ数と目標冗長再送データパケット発生量との関係を、例えば過去の通信結果から経験則として関数を予め導出しておけば、送信端末10と受信端末20との間のデータ通信経路に関するホップ数に応じた目標冗長再送データパケット発生量を上記関数から求めることが可能となる。   Further, the target redundant retransmission data packet generation amount may be calculated according to the number of hops between transmitting and receiving terminals. The number of hops is obtained by the number of nodes plus 1 through which data packets and acknowledgment packets pass in the data communication path between the transmitting terminal 10 and the receiving terminal 20. As the number of passing nodes, that is, the number of hops increases, the data packet loss rate and the confirmation response loss rate may increase due to the influence of other traffic. Therefore, if a function is derived in advance as a rule of thumb from the past communication result, for example, the relationship between the number of hops and the target redundant retransmission data packet generation amount, the data between the transmitting terminal 10 and the receiving terminal 20 The target redundant retransmission data packet generation amount corresponding to the number of hops related to the communication path can be obtained from the above function.

[第1の実施形態の動作]
次に、図6〜図8を参照して、本発明の第1の実施形態にかかるデータ通信システムの動作について説明する。図6は、本発明の第1の実施形態にかかるデータ通信システムの確認応答頻度算出処理を示すフローチャートである。図7は、本発明の第1の実施形態にかかるデータ通信システムの確認応答パケット送信処理を示すフローチャートである。図8は、確認応答頻度決定処理タイミング例を示す説明図である。
[Operation of First Embodiment]
Next, the operation of the data communication system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart showing the confirmation response frequency calculation process of the data communication system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 7 is a flowchart showing an acknowledgment packet transmission process of the data communication system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 8 is an explanatory diagram of an example of confirmation response frequency determination processing timing.

まず、図1を参照して、本発明の第1の実施形態にかかるデータ通信システムのデータ通信動作について説明する。
送信端末10のパケット作成部12は、送信データ蓄積部11から送信データを取得し、単位データ量ごとにヘッダを付与してパケット送信部13へ出力する。
パケット送信部13は、パケット作成部12からのデータパケットを、通信ネットワーク30へ送信する。
First, the data communication operation of the data communication system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The packet creation unit 12 of the transmission terminal 10 acquires transmission data from the transmission data storage unit 11, adds a header for each unit data amount, and outputs the header to the packet transmission unit 13.
The packet transmission unit 13 transmits the data packet from the packet creation unit 12 to the communication network 30.

受信端末20のパケット受信部21は、通信ネットワーク30からデータパケットを受信し、当該データパケットのヘッダに記載されているシーケンス番号をロス率取得部26へ通知し、確認応答部22へデータパケットを出力する。
確認応答部22は、データパケットのヘッダに記載されているシーケンス番号を取得し、確認応答頻度決定部27から通知された頻度でパケット作成部24へ通知するとともに、当該データパケットのヘッダを削除して受信データ蓄積部23へ蓄積する。
パケット作成部24は、確認応答部22から通知されたシーケンス番号を記載した確認応答パケットを作成しパケット送信部25へ出力する。パケット送信部25は、この確認応答パケットを通信ネットワーク30へ送信する。
The packet receiving unit 21 of the receiving terminal 20 receives the data packet from the communication network 30, notifies the loss rate acquiring unit 26 of the sequence number described in the header of the data packet, and sends the data packet to the confirmation response unit 22. Output.
The confirmation response unit 22 acquires the sequence number described in the header of the data packet, notifies the packet generation unit 24 with the frequency notified from the confirmation response frequency determination unit 27, and deletes the header of the data packet. And stored in the received data storage unit 23.
The packet creation unit 24 creates an acknowledgment packet in which the sequence number notified from the acknowledgment unit 22 is described and outputs it to the packet transmitter 25. The packet transmission unit 25 transmits this confirmation response packet to the communication network 30.

送信端末10のパケット受信部14は、通信ネットワーク30から確認応答パケットを受信して再送制御部15へ出力する。
再送制御部15は、当該確認応答パケットに記載されているシーケンス番号を参照し、当該シーケンス番号と対応する再送用データパケットを削除する。受信確認されていないシーケンス番号がある場合、当該シーケンス番号に対応するデータパケットをパケット送信部13へ出力する。
データパケットの送信から一定時間以上経過するまでに確認応答パケットが届かなかった場合、再送制御部15は、保持しているすべてのデータパケットをパケット送信部13へ出力し、パケット送信部13から通信ネットワーク30へ再送する。
The packet receiving unit 14 of the transmitting terminal 10 receives the acknowledgment packet from the communication network 30 and outputs it to the retransmission control unit 15.
The retransmission control unit 15 refers to the sequence number described in the confirmation response packet and deletes the retransmission data packet corresponding to the sequence number. If there is a sequence number for which reception has not been confirmed, a data packet corresponding to the sequence number is output to the packet transmitter 13.
If the acknowledgment packet does not arrive before a certain time has elapsed since the transmission of the data packet, the retransmission control unit 15 outputs all the held data packets to the packet transmission unit 13 and communicates from the packet transmission unit 13. Retransmit to network 30.

次に、図6および図8を参照して、確認応答頻度決定動作について説明する。
送信端末10は、確認応答ロス率の算出タイミングの到来に応じて、上記データ通信動作と並行して、確認応答ロス率算出部16により確認応答ロス率を算出する(ステップ100)。パケット作成部12は、算出した確認応答ロス率を記載した確認応答ロス率情報パケットを作成し、パケット送信部13から通信ネットワーク30へ送信する。
Next, the confirmation response frequency determination operation will be described with reference to FIGS.
In response to the arrival of the confirmation response loss rate calculation timing, the transmitting terminal 10 calculates the confirmation response loss rate by the confirmation response loss rate calculation unit 16 in parallel with the data communication operation (step 100). The packet creation unit 12 creates an acknowledgment response rate information packet describing the calculated acknowledgment response loss rate, and transmits the packet from the packet transmission unit 13 to the communication network 30.

受信端末20は、パケット受信部14により、通信ネットワーク30から確認応答ロス率情報パケットを受信し、この確認応答ロス率情報パケットからロス率取得部26により確認応答ロス率を取得する(ステップ101)。
また、受信端末20は、データパケットロス率の算出タイミングの到来に応じて、上記データ通信動作と並行して、ロス率取得部26により、パケット受信部21から出力された各データパケットの受信状況に基づいて、データパケットのロス率を算出する(ステップ102)。
The receiving terminal 20 receives the confirmation response loss rate information packet from the communication network 30 through the packet reception unit 14, and acquires the confirmation response loss rate from the confirmation response loss rate information packet through the loss rate acquisition unit 26 (step 101). .
In addition, the receiving terminal 20 receives each data packet output from the packet receiving unit 21 by the loss rate acquiring unit 26 in parallel with the data communication operation according to the arrival of the calculation timing of the data packet loss rate. Based on the above, the loss rate of the data packet is calculated (step 102).

次に、確認応答頻度決定部27は、ロス率取得部26で取得したデータパケットロス率および確認応答ロス率と、予め設定しておいた目標冗長再送データパケット率とから、確認応答頻度を算出して確認応答部22へ通知する(ステップ103)。
この後、確認応答部22は、確認応答頻度決定部27から通知された確認応答頻度に基づいて、パケット受信部21で受信したデータパケットのシーケンス番号をパケット作成部24へ通知し、パケット作成部24は、上記シーケンス番号を記載した確認応答パケットを作成し、パケット送信部13から通信ネットワーク30へ送信する(ステップ104)。
Next, the confirmation response frequency determination unit 27 calculates the confirmation response frequency from the data packet loss rate and the confirmation response loss rate acquired by the loss rate acquisition unit 26 and the preset target redundant retransmission data packet rate. Then, the confirmation response unit 22 is notified (step 103).
Thereafter, the confirmation response unit 22 notifies the packet creation unit 24 of the sequence number of the data packet received by the packet reception unit 21 based on the confirmation response frequency notified from the confirmation response frequency determination unit 27. 24 creates an acknowledgment packet describing the sequence number, and transmits it from the packet transmission unit 13 to the communication network 30 (step 104).

図8の例では、確認応答ロス率を一定時間T1ごとに算出し、データパケットロス率を一定時間T2ごとに算出している。この際、確認応答ロス率は、複数の確認応答パケットから算出するため、1つの確認応答パケットで複数のデータパケットに関する受信状況を通知する場合、一般的には、T1>T2となるが、これに限定されるものではない。また、図3では、新たなデータパケットロス率が算出されるごとに、新たな確認応答頻度が算出されているが、確認応答ロス率またはデータパケットロス率の一方が新たに算出された時点で、新たな確認応答頻度を算出するようにしてもよい。   In the example of FIG. 8, the confirmation response loss rate is calculated every fixed time T1, and the data packet loss rate is calculated every fixed time T2. At this time, since the acknowledgment loss rate is calculated from a plurality of acknowledgment packets, when notifying the reception status regarding a plurality of data packets with one acknowledgment packet, generally T1> T2, It is not limited to. In FIG. 3, every time a new data packet loss rate is calculated, a new acknowledgment frequency is calculated, but at the time when either the acknowledgment loss rate or the data packet loss rate is newly calculated. A new confirmation response frequency may be calculated.

また、図8の例では、確認応答頻度決定処理は、一定時間T2ごとに実施する場合を例として説明したが、一定データパケット数を受信するごとに確認応答頻度決定処理を実行するようにしてもよく、あるいはデータパケットロス率や確認応答ロス率が一定値以上変化したときに確認応答頻度決定処理を実行するようにしてもよい。   In the example of FIG. 8, the case where the confirmation response frequency determination process is performed every fixed time T2 has been described as an example. However, the confirmation response frequency determination process is executed every time a certain number of data packets are received. Alternatively, the confirmation response frequency determination process may be executed when the data packet loss rate or the confirmation response loss rate changes by a certain value or more.

次に、図7を参照して、確認応答パケット送信処理について説明する。
受信端末20の確認応答部22は、確認応答頻度決定部27から確認応答頻度を取得して、例えば前述した式(1)に基づき、次に確認応答パケットを送信するまでの待機パケット数を算出する(ステップ110)。
続いて、確認応答部22は、パケット受信部21から出力されたデータパケットのシーケンス番号に基づき、前回確認応答パケットで通知したデータパケットより後に送信されたデータパケットの送信パケット数を算出する(ステップ111)。
Next, an acknowledgment packet transmission process will be described with reference to FIG.
The confirmation response unit 22 of the receiving terminal 20 obtains the confirmation response frequency from the confirmation response frequency determination unit 27, and calculates the number of standby packets until the next transmission of the confirmation response packet, for example, based on the above-described equation (1). (Step 110).
Subsequently, based on the sequence number of the data packet output from the packet receiving unit 21, the confirmation response unit 22 calculates the number of transmission packets of the data packet transmitted after the data packet notified in the previous confirmation response packet (step 111).

ここで、送信パケット数が待機パケット数に達した時点で(ステップ112:YES)、それまでに保持していた各シーケンス番号をパケット作成部24へ通知する。これに応じて、パケット作成部24で新たな確認応答パケットを作成し、パケット送信部25から送信端末10へ送信する(ステップ113)。   Here, when the number of transmitted packets reaches the number of waiting packets (step 112: YES), the sequence number held so far is notified to the packet creation unit 24. In response to this, the packet creation unit 24 creates a new acknowledgment packet and transmits it from the packet transmission unit 25 to the transmission terminal 10 (step 113).

[第1の実施形態の効果]
このように、本実施形態では、送信端末へ届かなかった確認応答パケットに関する確認応答ロス率と、受信端末へ届かなかったデータパケットに関するデータパケットロス率と、受信端末まで届いたデータパケットのうち送信端末から冗長して再送されるデータパケットに関する冗長再送データパケット発生量の目標値とに基づいて、送信端末に対して確認応答パケットを送信すべき頻度を示す確認応答頻度を決定し、この確認応答頻度に基づいて、受信したデータパケットに対する確認応答パケットを受信端末から送信端末へ送信する。
[Effect of the first embodiment]
As described above, in the present embodiment, the acknowledgment loss rate related to the acknowledgment packet that did not reach the transmitting terminal, the data packet loss rate related to the data packet that did not reach the receiving terminal, and the transmission of the data packets that reached the receiving terminal Based on the target value of the redundant retransmission data packet generation amount regarding the data packet that is redundantly retransmitted from the terminal, an acknowledgment frequency indicating the frequency with which the acknowledgment packet should be transmitted to the transmitting terminal is determined. Based on the frequency, an acknowledgment packet for the received data packet is transmitted from the receiving terminal to the transmitting terminal.

これにより、送信端末と受信端末との間のデータ通信状況が悪化した場合は、確認応答頻度を高くして、1つの確認応答パケットで受信状況を通知するデータパケット数を低減し、データ通信状況が良化した場合は、確認応答頻度を低くして、1つの確認応答パケットで受信状況を通知するデータパケット数を増やすことができる。
このため、データ通信状況が悪化した場合には1つの確認応答パケットのロスによる影響を抑制でき、データ通信状況が良化した場合は1つの確認応答パケットで効率よく受信状況を通知できる。
As a result, when the data communication status between the transmitting terminal and the receiving terminal deteriorates, the acknowledgment frequency is increased, and the number of data packets for notifying the reception status with one acknowledgment packet is reduced. Can improve the frequency of confirmation response, and increase the number of data packets for notifying the reception status with one confirmation response packet.
For this reason, when the data communication status deteriorates, the influence of the loss of one acknowledgment packet can be suppressed, and when the data communication status improves, the reception status can be notified efficiently with one acknowledgment packet.

したがって、受信端末において受信されているにもかかわらず、確認応答パケットのロスに応じて送信端末から冗長して再送されるデータパケット、すなわち冗長再送データパケットの数を、確実に削減することができる。
これにより、確認応答パケットのロスに応じて発生する、ネットワークや送受信端末での処理負担の増加や通信効率の低減を抑制することが可能となる。
Therefore, it is possible to reliably reduce the number of data packets that are redundantly retransmitted from the transmission terminal in response to the loss of the acknowledgment packet, that is, the number of redundant retransmission data packets, although being received at the reception terminal. .
As a result, it is possible to suppress an increase in processing load and a reduction in communication efficiency in the network or transmission / reception terminal, which occur according to the loss of the acknowledgment packet.

[第2の実施形態]
次に、図9を参照して、本発明の第2の実施形態にかかるデータ通信システムについて説明する。図9は、本発明の第2の実施形態にかかるデータ通信システムのデータ通信動作を示すシーケンス図である。
[Second Embodiment]
Next, a data communication system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a sequence diagram showing a data communication operation of the data communication system according to the second embodiment of the present invention.

第1の実施形態では、1ラウンドごとに確認応答パケットを1つ返送するとともに、1つの確認応答パケットにより、当該ラウンドで受信したすべてのデータパケットの受信状況を個別に通知する場合を例として説明した。本実施形態では、1ラウンドで複数の確認応答パケットを返送するとともに、データ通信開始時点から連続して受信できたデータパケットを、これら確認応答パケットで毎回通知する場合を例として説明する。   In the first embodiment, an example is described in which one acknowledgment packet is returned for each round, and the reception status of all data packets received in the round is individually notified by one acknowledgment packet. did. In the present embodiment, a case will be described as an example in which a plurality of confirmation response packets are returned in one round and data packets that can be continuously received from the start of data communication are notified each time with these confirmation response packets.

図9に示すように、本実施形態では、送信端末10からn(nは2以上の整数)個のデータパケットを順次送信し、これらブロックに対してm(mは1≦m≦nの整数)個の確認応答パケットを受信端末20から順次返送する、という一連の処理動作を1ラウンドと定義する。したがって、確認応答パケットは、n/m個のデータパケットごとに受信端末20から送信端末10へ返送される。なお、データパケットのロスを考慮して、受信端末20の確認応答部22に確認応答パケット作成用のタイマを設け、一定期間データパケットが届かない場合には、1ラウンドでm個の確認応答パケットを送信するよう調整してもよい。   As shown in FIG. 9, in this embodiment, n (n is an integer of 2 or more) data packets are sequentially transmitted from the transmission terminal 10, and m (m is an integer of 1 ≦ m ≦ n) for these blocks. A series of processing operations of sequentially returning a number of acknowledgment packets from the receiving terminal 20 is defined as one round. Therefore, the acknowledgment packet is returned from the receiving terminal 20 to the transmitting terminal 10 every n / m data packets. In consideration of the loss of the data packet, a timer for generating an acknowledgment packet is provided in the acknowledgment unit 22 of the receiving terminal 20, and when no data packet arrives for a certain period, m acknowledgment packets are transmitted in one round. May be adjusted to transmit.

受信確認パケットには、TCPの受信確認のように、通信開始時点から確認応答パケットを送信するまでに連続して受信できた最後尾のデータパケットのシーケンス番号を記載する。したがって、当該ラウンド内において確認応答パケットがロスしても、その後続の確認応答パケットが送信端末へ届けば、ロスした確認応答パケットで通知された受信状況を確認できることになる。   In the reception confirmation packet, as in the case of TCP reception confirmation, the sequence number of the last data packet that could be continuously received from the start of communication until the transmission of the acknowledgment packet is described. Therefore, even if an acknowledgment packet is lost in the round, if the subsequent acknowledgment packet is delivered to the transmitting terminal, the reception status notified by the lost acknowledgment packet can be confirmed.

なお、確認応答頻度の算出方法を説明するにあたって、本実施形態では、各ラウンドが独立に動作するものと定義する。例えば、図9のラウンドaの最後の確認応答パケット確認応答パケットkがロスした場合、後続のラウンドa+1の確認応答パケットによりaラウンドでのデータ受信確認はできないものとする。   In describing the method of calculating the confirmation response frequency, in the present embodiment, it is defined that each round operates independently. For example, when the last acknowledgment packet confirmation response packet k of round a in FIG. 9 is lost, it is assumed that the data reception confirmation in the a round cannot be performed by the acknowledgment packet of the subsequent round a + 1.

[確認応答頻度]
次に、第2の実施形態にかかるデータ通信システムにおける、確認応答頻度の算出方法について説明する。以下では、最適な確認応答頻度を算出するための指標として、冗長再送データパケット発生率を導入している。
図9において、ラウンドaの先頭から3番目の確認応答パケットACK1以降の確認応答パケットがすべてロスし、先頭から2番目の確認応答パケットACK2を受信した後に送信したデータパケットが、すべて受信端末20へ届いた場合、送信端末10から受信端末20へ送信される冗長再送データパケット数は、(m−3+1)×n/m個となる。
Confirmation frequency
Next, a method for calculating the confirmation response frequency in the data communication system according to the second embodiment will be described. In the following, the redundant retransmission data packet occurrence rate is introduced as an index for calculating the optimal acknowledgment frequency.
In FIG. 9, all the acknowledgment packets after the third acknowledgment packet ACK 1 from the beginning of round a are lost, and all the data packets transmitted after receiving the second acknowledgment packet ACK 2 from the beginning are all receiving terminals. 20, the number of redundant retransmission data packets transmitted from the transmission terminal 10 to the reception terminal 20 is (m−3 + 1) × n / m.

ここで、前述のように各ラウンドは独立に動作しているため、データパケットロス率をPL_DTとし、確認応答ロス率をPL_ACKとした場合、(m−3+1)×n/m個パケットの冗長再送データパケットが送信される期待値PRDND3は、次の式(9)で表される。
RDND3=(m−3+1)×n/m×(1−PL_DT)×(1−PL_ACK)×PL_ACK (m-3+1) …(9)
Here, since each round operates independently as described above, when the data packet loss rate is P L_DT and the confirmation response loss rate is P L_ACK , (m−3 + 1) × n / m packets The expected value P RDND3 at which the redundant retransmission data packet is transmitted is expressed by the following equation (9).
P RDND3 = (m−3 + 1) × n / m × (1−P L_DT ) × (1−P L_ACK ) × P L_ACK (m−3 + 1) (9)

式(9)において、(1−PL_ACK)の項は、確認応答パケットACK2がロスしない確率を示し、PL_ACK (m-3+1)の項は、確認応答パケットACK3を含めて以降すべての確認応答パケットがロスする確率を示している。
したがって、k−1番目(kは2≦k≦mの整数)の確認応答パケットACKk_1がロスしないで、k番目以降の確認応答パケットACKk〜ACKmがすべてロスした場合、そのときの冗長再送データパケット数NRDNDkは、次の式(10)で表される。
RDNDk=(m−k+1)×n/m×(1−PL_DT)×(1−PL_ACK)×PL_ACK (m-k+1) …(10)
In Equation (9), the term (1-P L_ACK ) indicates the probability that the acknowledgment packet ACK 2 is not lost , and the term P L_ACK (m−3 + 1) includes the acknowledgment packet ACK 3 and thereafter. The probability that all acknowledgment packets are lost is shown.
Therefore, if the k-1th acknowledgment packet ACK k_1 (k is an integer of 2 ≦ k ≦ m) is not lost and all the kth and subsequent acknowledgment packets ACK k to ACK m are lost, the redundancy at that time The number of retransmitted data packets N RDNDk is expressed by the following equation (10).
N RDNDk = (m−k + 1) × n / m × (1−P L_DT ) × (1−P L_ACK ) × P L_ACK (m−k + 1) (10)

また、k=1のときは、すべての確認応答パケットがロスした場合に相当するため、冗長再送データパケット数NRDND1は、次の式(11)で表される。
RDND1=m×n/m×(1−PL_DT)×(1−PL_ACK)×PL_ACK m …(11)
Further, since k = 1 corresponds to a case where all the acknowledgment packets are lost, the number of redundant retransmission data packets N RDND1 is expressed by the following equation (11).
N RDND1 = m × n / m × (1-P L_DT ) × (1-P L_ACK ) × P L_ACK m (11)

したがって、ラウンドaにおいて、n個の送信データパケットに対して、m個の確認応答パケットを送信する場合の冗長再送データパケット数NRDNDは、次の式(12)で表される。
RDND=Σk=2 m{(m−k+1)×n/m×(1−PL_DT)×(1−PL_ACK)×PL_ACK (k-m+1)}+k×n/m×(1−PL_DT)×(1−PL_ACK)×PL_ACK k
=n/m×(1−PL_DT)×Σk=1 m{(m−k+1)×PL_ACK k} …(12)
Therefore, in round a, the number of redundant retransmission data packets N RDND when m acknowledgment packets are transmitted for n transmission data packets is expressed by the following equation (12).
N RDND = Σ k = 2 m {(m−k + 1) × n / m × (1-P L_DT ) × (1-P L_ACK ) × P L_ACK (k−m + 1) } + k × n / m × ( 1-P L_DT ) × (1-P L_ACK ) × P L_ACK k
= N / m × (1−P L —DT ) × Σ k = 1 m {(m−k + 1) × P L —ACK k } (12)

この式(12)の両辺をnで除算することにより、ラウンドaにおいて、n個の送信データパケットに対して発生する冗長再送データパケット数の割合を表す冗長再送パケットデータ発生率PRDNDは、次の式(13)で表される。
RDND=1/m×(1−PL_DT)×Σk=1 m{(m−k+1)×PL_ACK k} …(13)
したがって、式(13)をmについて解いた式を、FACK=m/nの関係式に代入することにより、ラウンドaにおける確認応答頻度FACKが算出できる。
By dividing both sides of this equation (12) by n, the redundant retransmission packet data occurrence rate P RDND that represents the ratio of the number of redundant retransmission data packets generated for n transmission data packets in round a is (13)
P RDND = 1 / m × (1-P L —DT ) × Σ k = 1 m {(m−k + 1) × P L —ACK k } (13)
Therefore, the acknowledgment frequency F ACK in round a can be calculated by substituting the equation obtained by solving equation (13) for m into the relational expression of F ACK = m / n.

[目標冗長再送データパケット率]
次に、目標冗長再送データパケット発生率の算出方法について説明する。
目標冗長再送データパケット発生率は、送受信端末間での過去の通信結果から、式(13)に基づき推定する方法が考えられる。すなわち、データパケットロス率の平均値をPL_DT_AVGとし、確認応答ロス率の平均値をPL_ACK_AVGとし、1ラウンドあたりに送信する応答確認パケット数の平均値mAVGとした場合、目標冗長再送データパケット発生率PRDNDは、式(13)に基づき次の式(14)により表される。
RDND=1/mAVG×(1−PL_DT_AVG)×Σk=1 m{(mAVG−k+1)×PL_ACK k} …(14)
[Target redundant retransmission data packet rate]
Next, a method for calculating the target redundant retransmission data packet occurrence rate will be described.
A method of estimating the target redundant retransmission data packet occurrence rate from the past communication result between the transmitting and receiving terminals based on the equation (13) can be considered. That is, when the average value of the data packet loss rate is P L_DT_AVG , the average value of the acknowledgment response loss rate is P L_ACK_AVG, and the average value m AVG of the number of response confirmation packets transmitted per round, the target redundant retransmission data packet The occurrence rate P RDND is expressed by the following equation (14) based on the equation (13).
P RDND = 1 / m AVG × (1−P L_DT_AVG ) × Σ k = 1 m {(m AVG −k + 1) × P L_ACK k } (14)

この目標冗長再送データパケット発生率については、過去の通信結果に基づいて予め算出しておいた固定値を用いてもよいが、データ通信中に一定間隔で算出した、データパケットロス率平均値、確認応答ロス率平均値、および平均送信応答確認パケット数mAVGを用いて、目標冗長再送データパケット発生率をデータ通信中に逐次更新するようにしてもよい。これにより、データ通信状況が変化した場合でも、そのときのデータ通信状況に適切な目標冗長再送データパケット発生率を得ることができる。 As for the target redundant retransmission data packet occurrence rate, a fixed value calculated in advance based on past communication results may be used, but the data packet loss rate average value calculated at regular intervals during data communication, The target redundant retransmission data packet occurrence rate may be sequentially updated during data communication using the average value of the acknowledgment response loss rate and the average number of transmission response acknowledgment packets m AVG . Thereby, even when the data communication status changes, the target redundant retransmission data packet occurrence rate appropriate for the data communication status at that time can be obtained.

また、データパケットロス率や確認応答ロス率が、それぞれのしきい値以上の変化幅で増減した場合、上記式(14)のうち、1ラウンドの平均送信応答確認パケット数mAVGに代えて、直近の1ラウンドの送信応答確認パケット数mを用いた次の式(15)により、目標冗長再送データパケット発生率PRDNDを算出してもよい。なお、βは定数である。
RDND=1/m×(1−PL_DT_AVG)×PL_ACK_AVG×β …(15)
Further, when the data packet loss rate and the acknowledgment response loss rate increase / decrease with a change width equal to or greater than the respective threshold values, instead of the average transmission response confirmation packet number m AVG in one round in the above formula (14), The target redundant retransmission data packet occurrence rate P RDND may be calculated by the following equation (15) using the number m of transmission response confirmation packets of the most recent one round. Note that β is a constant.
P RDND = 1 / m × (1−P L_DT_AVG ) × P L_ACK_AVG × β (15)

送信端末10と受信端末20との間のデータ通信経路上に位置するノードで障害が発生して、多量のデータパケットが一時的にロスした場合、その障害の前後でデータパケットロス率や確認応答ロス率が大幅に変動する可能性がある。このような場合には、確認応答頻度が急激に上昇して確認応答パケット数が増大し、送信端末10や受信端末20における処理負担の急増に繋がる。したがって、直近の1ラウンドの送信データパケットNを用いて、目標冗長再送データパケット発生率を算出すれば、目標冗長再送データパケット発生率の変化幅を抑制することができ、送信端末10や受信端末20における処理負担の急増を回避できる。   When a failure occurs in a node located on the data communication path between the transmission terminal 10 and the reception terminal 20 and a large amount of data packets are temporarily lost, the data packet loss rate and confirmation response before and after the failure Loss rates can fluctuate significantly. In such a case, the confirmation response frequency rapidly increases and the number of confirmation response packets increases, leading to a rapid increase in processing load on the transmission terminal 10 and the reception terminal 20. Therefore, if the target redundant retransmission data packet occurrence rate is calculated using the most recent one round transmission data packet N, the change width of the target redundant retransmission data packet occurrence rate can be suppressed, and the transmission terminal 10 and the reception terminal A sudden increase in processing load at 20 can be avoided.

また、目標冗長再送データパケット発生率に適正範囲として上限値および下限値を設定しておき、新たに算出した目標冗長再送データパケット発生率が、これら上下限値からなる適正範囲から外れた場合は、新たな目標冗長再送データパケット発生率として、適正範囲の上限値または下限値を用いてもよい。これにより、データパケットロス率や確認応答ロス率が大幅に変動した場合でも、極端な目標冗長再送データパケット発生率、さらには確認応答頻度が算出されなくなり、安定した再送制御を維持することが可能となる。この際、これら目標冗長再送データパケット発生率の上限値および下限値に対応した確認応答頻度の上限値および下限値を予め算出しておき、新たに算出した確認応答頻度と比較することにより、確認応答頻度の変動を抑制するようにしてもよい。   In addition, when an upper limit and a lower limit are set as appropriate ranges for the target redundant retransmission data packet occurrence rate, and the newly calculated target redundant retransmission data packet occurrence rate is out of the appropriate range consisting of these upper and lower limits, As the new target redundant retransmission data packet occurrence rate, an upper limit value or a lower limit value of an appropriate range may be used. As a result, even if the data packet loss rate and the acknowledgment loss rate fluctuate greatly, the extreme target redundant retransmission data packet occurrence rate and the acknowledgment frequency are not calculated, and stable retransmission control can be maintained. It becomes. At this time, the upper limit value and lower limit value of the confirmation response frequency corresponding to the upper limit value and the lower limit value of the target redundant retransmission data packet occurrence rate are calculated in advance, and compared with the newly calculated confirmation response frequency, You may make it suppress the fluctuation | variation of a response frequency.

また、目標冗長再送データパケット発生率は、送受信端末間のホップ数に応じて算出してもよい。ホップ数は、送信端末10と受信端末20との間のデータ通信経路において、データパケットや確認応答パケットが経由するノード数+1で求められる。経由するノード数、つまりホップ数が大きくなるにつれて、他のトラヒックの影響により、データパケットロス率や確認応答ロス率が高くなることが考えられる。したがって、このようなホップ数と目標冗長再送データパケット発生率との関係を、例えば過去の通信結果から経験則として関数を予め導出しておけば、送信端末10と受信端末20との間のデータ通信経路に関するホップ数に応じた目標冗長再送データパケット発生率を上記関数から求めることが可能となる。   The target redundant retransmission data packet occurrence rate may be calculated according to the number of hops between transmitting and receiving terminals. The number of hops is obtained by the number of nodes plus 1 through which data packets and acknowledgment packets pass in the data communication path between the transmitting terminal 10 and the receiving terminal 20. As the number of passing nodes, that is, the number of hops increases, the data packet loss rate and the confirmation response loss rate may increase due to the influence of other traffic. Therefore, if a function is derived in advance as a rule of thumb from the past communication result, for example, the relationship between the number of hops and the target redundant retransmission data packet occurrence rate, the data between the transmitting terminal 10 and the receiving terminal 20 The target redundant retransmission data packet occurrence rate according to the number of hops regarding the communication path can be obtained from the above function.

[第2の実施形態の効果]
このように、本実施形態によれば、1ラウンドで複数の確認応答パケットを返送するとともに、データ通信開始時点から連続して受信できたデータパケットを、これら確認応答パケットで毎回通知するようなデータ通信動作に対しても、第1の実施形態と同様に本発明を適用することができ、前述と同様の作用効果が得られる。
[Effects of Second Embodiment]
As described above, according to the present embodiment, a plurality of acknowledgment packets are returned in one round, and data packets that can be continuously received from the start of data communication are notified each time with these acknowledgment packets. The present invention can also be applied to the communication operation as in the first embodiment, and the same effects as described above can be obtained.

[第3の実施形態]
次に、図10および図11を参照して、本発明の第3の実施形態にかかるデータ通信システムについて説明する。図10は、本発明の第3の実施形態にかかるデータ通信システムで用いられる送信端末の構成を示すブロック図である。図11は、本発明の第3の実施形態にかかるデータ通信システムで用いられる受信端末の構成を示すブロック図である。
[Third Embodiment]
Next, a data communication system according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10 and FIG. FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a transmission terminal used in the data communication system according to the third embodiment of the present invention. FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a receiving terminal used in the data communication system according to the third embodiment of the present invention.

第1の実施形態では、送信端末10と受信端末20との間で1つの通信チャネルを形成してデータ通信を行う場合を例として説明した。本実施形態では、送信端末10と受信端末20の間でセッションを開設し、当該セッション内に形成した複数のチャネル間を並列的に用いてデータ通信を行う場合を例として説明する。   In the first embodiment, the case where data communication is performed by forming one communication channel between the transmission terminal 10 and the reception terminal 20 has been described as an example. In the present embodiment, a case where a session is established between the transmission terminal 10 and the reception terminal 20 and data communication is performed using a plurality of channels formed in the session in parallel will be described as an example.

送信端末10と受信端末20との間で、複数のアプリケーションごとに第1の実施形態で述べたようなデータ通信を行う際、送信端末10および受信端末20に、これらアプリケーションごとに前述と同様の構成を用意した場合には、アプリケーションごとに確認応答パケットを用いたパケット再送制御を行う必要がある。このため、アプリケーション数増加に伴い、確認応答パケット送出も線形的に増加する。   When performing data communication as described in the first embodiment for each of a plurality of applications between the transmission terminal 10 and the reception terminal 20, the transmission terminal 10 and the reception terminal 20 are similar to those described above for each of these applications. When a configuration is prepared, it is necessary to perform packet retransmission control using an acknowledgment packet for each application. For this reason, as the number of applications increases, acknowledgment packet transmission also increases linearly.

本実施形態では、上記確認応答パケットの送出を削減するために、各アプリケーションに対応した通信チャネルを形成して、それぞれのアプリケーションの送信データを個々の通信チャネルのデータパケットで転送するとともに、各チャネルの確認応答を1つの確認応答で集約して通知する。これにより、確認応答パケットの送出数を削減することができる。   In the present embodiment, in order to reduce the transmission of the acknowledgment packet, a communication channel corresponding to each application is formed, and transmission data of each application is transferred as a data packet of each communication channel. The confirmation responses are aggregated and notified in one confirmation response. As a result, the number of acknowledgment packet transmissions can be reduced.

[送信端末]
次に、図10を参照して、本発明の第3の実施形態にかかるデータ通信システムで用いられる送信端末の構成について説明する。
送信端末10は、全体として、パーソナルコンピュータや携帯電話端末などの情報通信機器からなり、機能ブロックとして、各アプリケーションに対応するそれぞれの通信チャネルごとに設けられた複数のチャネル処理部60と、これらチャネル処理部60に対して共通に設けられたセッション制御部50とが設けられている。
[Sending terminal]
Next, the configuration of a transmission terminal used in the data communication system according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The transmission terminal 10 is composed of information communication equipment such as a personal computer and a mobile phone terminal as a whole, and as a functional block, a plurality of channel processing units 60 provided for each communication channel corresponding to each application, and these channels A session control unit 50 provided in common to the processing unit 60 is provided.

各チャネル処理部60は、互いに同一の構成をなしており、主な機能部として、送信データ蓄積部61およびチャネルパケット作成部62が設けられている。   Each channel processing unit 60 has the same configuration, and a transmission data storage unit 61 and a channel packet creation unit 62 are provided as main functional units.

送信データ蓄積部61は、対応するアプリケーション(図示せず)から出力された送信データを一時蓄積する機能を有している。
チャネルパケット作成部62は、送信データ蓄積部61から取得した送信データに、ヘッダを付与して当該通信チャネル用のデータパケットを作成し、セッション制御部50へ出力する機能を有している。この際、データパケットのヘッダには、当該通信チャネルを一意に識別できるチャネル識別情報と、当該通信チャネル内でデータパケットの送信順序を一意に識別するための通信チャネル用のシーケンス番号と、宛先通信チャネルとが記載されている。
The transmission data storage unit 61 has a function of temporarily storing transmission data output from a corresponding application (not shown).
The channel packet creation unit 62 has a function of creating a data packet for the communication channel by adding a header to the transmission data acquired from the transmission data storage unit 61 and outputting the data packet to the session control unit 50. At this time, the header of the data packet includes channel identification information for uniquely identifying the communication channel, a sequence number for the communication channel for uniquely identifying the transmission order of the data packet within the communication channel, and destination communication. The channel is described.

セッション制御部50には、主な機能部として、セッションパケット作成部51、パケット送信部52、パケット受信部53、再送制御部54、および確認応答ロス率算出部55が設けられている。   The session control unit 50 includes a session packet creation unit 51, a packet transmission unit 52, a packet reception unit 53, a retransmission control unit 54, and an acknowledgment response rate calculation unit 55 as main functional units.

セッションパケット作成部51は、各チャネルのチャネル処理部60から出力されたデータパケットに、当該送信端末10から送出したデータパケットとして一意に識別するセッション用のシーケンス番号と宛先情報を記載したヘッダを付与してパケット送信部52へ出力する機能と、データパケットの再送に備えて上記データパケットを再送制御部54へ出力する機能と、確認応答ロス率算出部55から通知される確認応答ロス率情報に、ヘッダを付与して確認応答ロス率情報パケットを作成し、パケット送信部52へ出力する機能とを有している。   The session packet creation unit 51 adds a header describing the sequence number and destination information for the session uniquely identified as the data packet transmitted from the transmission terminal 10 to the data packet output from the channel processing unit 60 of each channel. To the packet transmission unit 52, the function of outputting the data packet to the retransmission control unit 54 in preparation for retransmission of the data packet, and the confirmation response loss rate information notified from the confirmation response loss rate calculation unit 55 , A function of generating a confirmation response loss rate information packet by adding a header and outputting the packet to the packet transmission unit 52.

この際、確認応答ロス率情報パケットのヘッダには、通信ネットワーク30でのパケット転送に用いるアドレス情報のほか、当該パケットがロス率情報通知のためのパケットであることを示す識別子と、確認応答ロス率情報パケットの送信順序を一意に識別するためのシーケンス番号とが記載されている。   At this time, in the header of the confirmation response loss rate information packet, in addition to the address information used for packet transfer in the communication network 30, an identifier indicating that the packet is a packet for loss rate information notification, and the confirmation response loss A sequence number for uniquely identifying the transmission order of rate information packets is described.

パケット送信部52は、セッションパケット作成部51から出力されたデータパケットや確認応答ロス率情報パケット、さらには再送制御部54から出力された再送データパケットを、通信ネットワーク30へ送信する機能を有している。
パケット受信部53は、通信ネットワーク30から確認応答パケットを受信する機能と、受信した確認応答パケットのヘッダに記載されているシーケンス番号を確認応答ロス率算出部55へ通知する機能と、当該確認応答パケットを再送制御部54へ転送する機能とを有している。
The packet transmission unit 52 has a function of transmitting the data packet and confirmation response loss rate information packet output from the session packet creation unit 51 and the retransmission data packet output from the retransmission control unit 54 to the communication network 30. ing.
The packet receiving unit 53 has a function of receiving an acknowledgment packet from the communication network 30, a function of notifying the sequence number described in the header of the received acknowledgment packet to the acknowledgment loss rate calculating unit 55, and the confirmation response A function of transferring the packet to the retransmission control unit 54.

再送制御部54は、セッションパケット作成部51から出力されたデータパケットを保持する機能と、当該データパケットに対する受信確認が認められた場合には、当該送信データパケットを削除する機能と、受信確認が認められなかった場合には、当該データパケットを再送するためにパケット送信部52へ出力する機能とを有している。
受信確認については、受信端末20から届いた確認応答パケットをパケット受信部14から取得し、この確認応答パケットに記載されている各データパケットのシーケンス番号を参照することにより、送信した個々のデータパケットに関する受信端末20での受信成否を確認する。
The retransmission control unit 54 has a function of holding the data packet output from the session packet creation unit 51, a function of deleting the transmission data packet when the reception confirmation for the data packet is accepted, and a reception confirmation. If the data packet is not recognized, it has a function of outputting the data packet to the packet transmission unit 52 in order to retransmit the data packet.
For the reception confirmation, the acknowledgment packet received from the receiving terminal 20 is acquired from the packet receiving unit 14, and each transmitted data packet is referred to by referring to the sequence number of each data packet described in the acknowledgment packet. The reception success or failure at the receiving terminal 20 is confirmed.

確認応答パケットには、送信端末10から送信したデータパケットのうち、受信端末10で受信されたデータパケットのシーケンス番号がそれぞれ記載されているため、これらシーケンス番号に基づき受信確認することができる。したがって、再送制御部54で一時保持しているデータパケットのうち、これらシーケンス番号と一致するデータパケットが削除される。一方、確認応答パケットに記載のないシーケンス番号を持つデータパケットは、再送のためにパケット送信部13へ出力される。また、データパケットの送信後、一定時間以上経過しても、当該データパケットに対する確認応答パケットが届かない場合には、再送制御部54で一時保持しているすべてのデータパケットが、再送のためにパケット送信部52へ出力される。   Since the acknowledgment packet contains the sequence numbers of the data packets received by the receiving terminal 10 among the data packets transmitted from the transmitting terminal 10, the reception can be confirmed based on these sequence numbers. Therefore, among the data packets temporarily held by the retransmission control unit 54, the data packets that match these sequence numbers are deleted. On the other hand, a data packet having a sequence number not described in the acknowledgment packet is output to the packet transmitter 13 for retransmission. In addition, if an acknowledgment packet for the data packet does not arrive after a certain time has elapsed since the transmission of the data packet, all the data packets temporarily held by the retransmission control unit 54 are sent for retransmission. It is output to the packet transmitter 52.

確認応答ロス率算出部55は、パケット受信部53から出力された各確認応答パケットのシーケンス番号からなる受信状況に基づいて、受信端末20から返送された確認応答パケットうち、紛失や破棄などのロスが発生して送信端末10へ届かなかった確認応答パケットの割合を、確認応答ロス率として算出する機能と、算出した確認応答ロス率をセッションパケット作成部51へ通知する機能とを有している。この際、確認応答ロス率は、一定時間ごと、あるいは一定確認応答パケット数ごとに算出すればよい。   The confirmation response loss rate calculation unit 55 is a loss such as lost or discarded among the confirmation response packets sent back from the receiving terminal 20 based on the reception status composed of the sequence number of each confirmation response packet output from the packet reception unit 53. Has the function of calculating the rate of acknowledgment packets that have not been delivered to the transmission terminal 10 as the acknowledgment response loss rate, and the function of notifying the session packet creation unit 51 of the calculated acknowledgment response loss rate. . In this case, the confirmation response loss rate may be calculated for every fixed time or for every fixed number of confirmation response packets.

送信端末10の各機能部のうち、送信データ蓄積部61は、ハードディスクやメモリなどの記憶装置から構成される。また、パケット送信部52およびパケット受信部53は、専用の通信回路部から構成される。また、チャネルパケット作成部62、セッションパケット作成部51、再送制御部54、および確認応答ロス率算出部55は、演算処理部から構成される。この演算処理部は、CPUとその周辺回路を有し、記憶部(図示せず)から読み出したプログラムを実行することにより、上記ハードウェアとプログラムとを協働させることにより、データ通信に関する各種機能部を実現する。   Among the functional units of the transmission terminal 10, the transmission data storage unit 61 includes a storage device such as a hard disk or a memory. The packet transmission unit 52 and the packet reception unit 53 are configured by dedicated communication circuit units. Further, the channel packet creation unit 62, the session packet creation unit 51, the retransmission control unit 54, and the confirmation response loss rate calculation unit 55 are configured by an arithmetic processing unit. This arithmetic processing unit has a CPU and its peripheral circuits, and executes various programs related to data communication by executing the program read from the storage unit (not shown), thereby causing the hardware and the program to cooperate with each other. Realize the part.

[受信端末]
次に、図11を参照して、本発明の第3の実施形態にかかるデータ通信システムで用いる受信端末の構成について説明する。
受信端末20は、全体として、パーソナルコンピュータや携帯電話端末などの情報通信機器からなり、機能ブロックとして、各アプリケーションに対応するそれぞれの通信チャネルごとに設けられた複数のチャネル処理部80と、これらチャネル処理部80に対して共通に設けられたセッション制御部70とが設けられている。
[Receiving terminal]
Next, the configuration of a receiving terminal used in the data communication system according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The receiving terminal 20 as a whole is composed of information communication equipment such as a personal computer or a mobile phone terminal, and as a functional block, a plurality of channel processing units 80 provided for each communication channel corresponding to each application, and these channels A session control unit 70 provided in common to the processing unit 80 is provided.

各チャネル処理部80は、互いに同一の構成をなしており、主な機能部として、チャネル確認応答部81および受信データ蓄積部82が設けられている。   Each channel processing unit 80 has the same configuration, and a channel confirmation response unit 81 and a reception data storage unit 82 are provided as main functional units.

チャネル確認応答部81は、セッション制御部70から出力された受信データパケットのヘッダから、当該データパケットのチャネル識別情報と通信チャネル用のシーケンス番号を取得して、セッション制御部70へ通知する機能と、当該データパケットから送信端末10のチャネルパケット作成部62で付与されたヘッダを削除して受信データ蓄積部82へ蓄積する機能とを有している。
受信データ蓄積部82は、チャネル確認応答部81で抽出した受信データを蓄積し、アプリケーション(図示せず)へ出力する機能を有している。
The channel confirmation response unit 81 acquires the channel identification information of the data packet and the sequence number for the communication channel from the header of the received data packet output from the session control unit 70, and notifies the session control unit 70 of the channel identification information. And a function of deleting the header assigned by the channel packet creation unit 62 of the transmission terminal 10 from the data packet and storing it in the received data storage unit 82.
The reception data storage unit 82 has a function of storing the reception data extracted by the channel confirmation response unit 81 and outputting it to an application (not shown).

セッション制御部70には、主な機能部として、パケット受信部71、セッション確認応答部72、パケット作成部73、パケット送信部74、ロス率取得部75、および確認応答頻度決定部76が設けられている。   The session control unit 70 includes a packet reception unit 71, a session confirmation response unit 72, a packet creation unit 73, a packet transmission unit 74, a loss rate acquisition unit 75, and a confirmation response frequency determination unit 76 as main functional units. ing.

パケット受信部71は、通信ネットワーク30からデータパケットや確認応答ロス率情報パケットを受信する機能と、受信したデータパケットのヘッダに記載されるセッション用のシーケンス番号をロス率取得部75へ通知するとともに、当該ヘッダに記載されているチャネル識別情報に対応する通信チャネルのチャネル処理部80へ当該データパケットを出力する機能と、受信した確認応答ロス率情報パケットをロス率取得部75へ出力する機能を有している。   The packet receiving unit 71 notifies the loss rate acquiring unit 75 of a function of receiving a data packet and an acknowledgment response loss rate information packet from the communication network 30 and a sequence number for a session described in the header of the received data packet. A function of outputting the data packet to the channel processing unit 80 of the communication channel corresponding to the channel identification information described in the header, and a function of outputting the received acknowledgment response loss rate information packet to the loss rate acquiring unit 75 Have.

セッション確認応答部72は、各チャネル処理部80から通知されたチャネル識別情報およびシーケンス番号を取得して保持する機能と、確認応答頻度決定部76から通知された確認応答頻度に応じて保持している各チャネル識別情報およびシーケンス番号を、パケット作成部73へ通知する機能とを有している。   The session confirmation response unit 72 acquires and retains the channel identification information and sequence number notified from each channel processing unit 80 and the confirmation response frequency notified from the confirmation response frequency determination unit 76. A function of notifying the packet creation unit 73 of each channel identification information and sequence number.

図12は、確認応答パケットの作成を示す説明図である。確認応答頻度決定部76から通知される確認応答頻度が1/Nの場合、1つの確認応答パケットで受信確認を通知できるデータパケット数はNとなる。したがって、各通信チャネルから受信確認のためのチャネル識別情報およびシーケンス番号がNデータパケット分になると、セッション確認応答部72は、これらチャネル識別情報およびシーケンス番号をパケット作成部73へ通知する。   FIG. 12 is an explanatory diagram showing creation of an acknowledgment packet. When the confirmation response frequency notified from the confirmation response frequency determining unit 76 is 1 / N, the number of data packets that can be notified of reception confirmation by one confirmation response packet is N. Therefore, when the channel identification information and sequence numbers for confirmation of reception from each communication channel are N data packets, the session confirmation response unit 72 notifies the packet creation unit 73 of these channel identification information and sequence numbers.

パケット作成部73は、セッション確認応答部72から通知されたチャネル識別情報およびシーケンス番号を記載した確認応答パケットを作成する機能と、この確認応答パケットに、確認応答パケットの送信順序を一意に識別するためのシーケンス番号と、通信ネットワーク30でのパケット転送に用いるアドレス情報を記載したヘッダを付与し、パケット送信部74へ転送する機能とを有している。
パケット送信部74は、パケット作成部73から出力された確認応答パケットを、通信ネットワーク30へ送信する機能を有している。
The packet creation unit 73 uniquely identifies the acknowledgment packet in which the channel identification information and the sequence number notified from the session acknowledgment unit 72 are described, and the transmission order of the acknowledgment packet is uniquely identified in this acknowledgment packet. And a function of assigning a header describing address information used for packet transfer in the communication network 30 and transferring it to the packet transmission unit 74.
The packet transmission unit 74 has a function of transmitting the confirmation response packet output from the packet creation unit 73 to the communication network 30.

ロス率取得部75、パケット受信部71から出力されたセッション用のシーケンス番号からなる、各通信チャネルのデータパケットの受信状況に基づいて、送信端末10から各通信チャネルを介して送信されたデータパケットのうち、紛失や破棄などのロスが発生して受信端末20へ届かなかったデータパケットの割合を、データパケットロス率として算出する機能と、算出したデータパケットロス率を確認応答頻度決定部76へ通知する機能と、パケット受信部71から出力された確認応答ロス率情報パケットから、確認応答ロス率を取得して確認応答頻度決定部76へ通知する機能とを有している。   Data packet transmitted from the transmission terminal 10 via each communication channel based on the reception status of the data packet of each communication channel, which consists of the sequence number for the session output from the loss rate acquisition unit 75 and the packet reception unit 71 Among them, a function of calculating the ratio of data packets that have not been delivered to the receiving terminal 20 due to loss such as loss or discard as a data packet loss rate, and the calculated data packet loss rate to the confirmation response frequency determination unit 76 And a function of acquiring an acknowledgment loss rate from the acknowledgment response rate information packet output from the packet receiving unit 71 and notifying the acknowledgment rate determining unit 76 of the acknowledgment response rate.

確認応答頻度決定部76は、ロス率取得部75から通知されたデータパケットロス率および確認応答ロス率と、予め設定されている冗長再送データパケット発生量または冗長再送データパケット発生率の目標値、すなわち目標冗長再送データパケット発生量または目標冗長再送データパケット発生率とに基づいて、受信端末20から送信端末10へ返送すべき確認応答パケットの頻度を示す確認応答頻度を算出する機能と、算出した確認応答頻度をセッション確認応答部72へ通知する機能とを有している。   The confirmation response frequency determining unit 76 includes a data packet loss rate and a confirmation response loss rate notified from the loss rate acquisition unit 75, a preset redundant retransmission data packet generation amount or a target value of the redundant retransmission data packet generation rate, In other words, based on the target redundant retransmission data packet generation amount or the target redundant retransmission data packet generation rate, a function of calculating an acknowledgment frequency indicating the frequency of the acknowledgment packet to be returned from the receiving terminal 20 to the transmitting terminal 10, and A function of notifying the session confirmation response unit 72 of the confirmation response frequency.

受信端末20の各機能部のうち、受信データ蓄積部82は、ハードディスクやメモリなどの記憶装置から構成される。また、パケット受信部71およびパケット送信部74は、専用の通信回路部から構成される。また、チャネル確認応答部81、セッション確認応答部72、パケット作成部73、ロス率取得部75、および確認応答頻度決定部76は、演算処理部から構成される。この演算処理部は、CPUとその周辺回路を有し、記憶部(図示せず)から読み出したプログラムを実行することにより、上記ハードウェアとプログラムとを協働させることにより、データ通信に関する各種機能部を実現する。   Of the functional units of the receiving terminal 20, the received data storage unit 82 includes a storage device such as a hard disk or a memory. Further, the packet receiving unit 71 and the packet transmitting unit 74 are composed of dedicated communication circuit units. Further, the channel confirmation response unit 81, the session confirmation response unit 72, the packet creation unit 73, the loss rate acquisition unit 75, and the confirmation response frequency determination unit 76 are configured from an arithmetic processing unit. This arithmetic processing unit has a CPU and its peripheral circuits, and executes various programs related to data communication by executing the program read from the storage unit (not shown), thereby causing the hardware and the program to cooperate with each other. Realize the part.

[第3の実施形態の動作]
次に、図13および図14を参照して、本発明の第3の実施形態にかかるデータ通信システムの動作について説明する。図13は、本発明の第3の実施形態にかかるデータ通信システムの確認応答頻度算出処理を示すフローチャートである。図14は、本発明の第3の実施形態にかかるデータ通信システムの確認応答パケット送信処理を示すフローチャートである。
以下では、本実施形態にかかるデータ通信システムの動作として、確認応答パケットの送信動作について説明する。本実施形態にかかるデータ通信システムに関する他の動作について、第1の実施形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
[Operation of Third Embodiment]
Next, the operation of the data communication system according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 13 and FIG. FIG. 13 is a flowchart showing the confirmation response frequency calculation process of the data communication system according to the third embodiment of the present invention. FIG. 14 is a flowchart showing an acknowledgment packet transmission process of the data communication system according to the third embodiment of the present invention.
Below, the transmission operation | movement of an acknowledgment packet is demonstrated as operation | movement of the data communication system concerning this embodiment. Other operations related to the data communication system according to the present embodiment are the same as those in the first embodiment, and a detailed description thereof is omitted here.

まず、本発明の第3の実施形態にかかるデータ通信システムのデータ通信動作について簡単に説明する。
送信端末10では、各チャネル処理部60のチャネルパケット作成部62において、当該通信チャネルの送信データからそれぞれ個別のデータパケットを作成するとともに、当該通信チャネルでデータパケットの送信順序を一意に識別するための通信チャネル用のシーケンス番号と当該通信チャネルを示すチャネル識別情報を付与する。
その後、セッション制御部50のセッションパケット作成部51において、各チャネル処理部60からのデータパケットに、当該送信端末10から送出したデータパケットとして一意に識別するセッション用のシーケンス番号を付与し、受信端末20へ向けて送信する。
First, the data communication operation of the data communication system according to the third embodiment of the present invention will be briefly described.
In the transmission terminal 10, the channel packet creation unit 62 of each channel processing unit 60 creates individual data packets from the transmission data of the communication channel and uniquely identifies the transmission order of the data packets in the communication channel. A sequence number for the communication channel and channel identification information indicating the communication channel are assigned.
Thereafter, in the session packet creation unit 51 of the session control unit 50, a sequence number for the session that is uniquely identified as the data packet transmitted from the transmission terminal 10 is given to the data packet from each channel processing unit 60, and the reception terminal Send to 20

受信端末20では、パケット受信部71において、受信したデータパケットのヘッダからチャネル識別情報が取得され、このチャネル識別情報に対応する通信チャネルのチャネル処理部80へ当該データパケットを出力する。これに応じて、各チャネル処理部80のチャネル確認応答部81で、当該データパケットから取得したチャネル識別情報と通信チャネル用のシーケンス番号とを取得し、セッション確認応答部72へ通知する。
このようにして、セッション確認応答部72に対して、各通信チャネルにおけるデータパケットの受信状況を集約し、確認応答頻度決定部76から通知される確認応答頻度に応じて、これらチャネル識別情報およびシーケンス番号を確認応答パケットに記載し、送信端末10に向けて送信する。
In the receiving terminal 20, the packet receiving unit 71 acquires channel identification information from the header of the received data packet, and outputs the data packet to the channel processing unit 80 of the communication channel corresponding to this channel identification information. In response to this, the channel confirmation response unit 81 of each channel processing unit 80 acquires the channel identification information acquired from the data packet and the sequence number for the communication channel, and notifies the session confirmation response unit 72 of the channel identification information.
In this way, the reception status of data packets in each communication channel is aggregated to the session confirmation response unit 72, and the channel identification information and sequence are determined according to the confirmation response frequency notified from the confirmation response frequency determination unit 76. The number is written in the confirmation response packet and transmitted to the transmission terminal 10.

送信端末10の再送制御部15は、パケット受信部53で受信した確認応答パケットに記載されているチャネル通信用のシーケンス番号およびチャネル識別情報を参照し、当該シーケンス番号およびチャネル識別情報と対応する再送用データパケットを削除する。受信確認されていないシーケンス番号がある場合、当該シーケンス番号およびチャネル識別情報に対応するデータパケットをパケット送信部13へ出力する。
データパケットの送信から一定時間以上経過するまでに確認応答パケットが届かなかった場合、再送制御部15は、保持しているすべてのデータパケットをパケット送信部13へ出力し、パケット送信部13から通信ネットワーク30へ再送する。
The retransmission control unit 15 of the transmission terminal 10 refers to the channel communication sequence number and channel identification information described in the acknowledgment packet received by the packet reception unit 53, and retransmits corresponding to the sequence number and channel identification information. Delete the data packet. If there is a sequence number for which reception has not been confirmed, a data packet corresponding to the sequence number and channel identification information is output to the packet transmitter 13.
If the acknowledgment packet does not arrive before a certain time has elapsed since the transmission of the data packet, the retransmission control unit 15 outputs all the held data packets to the packet transmission unit 13 and communicates from the packet transmission unit 13. Retransmit to network 30.

次に、図13を参照して、確認応答頻度決定動作について説明する。
送信端末10は、確認応答ロス率の算出タイミングの到来に応じて、上記データ通信動作と並行して、確認応答ロス率算出部55により確認応答ロス率を算出する(ステップ200)。セッションパケット作成部51は、算出した確認応答ロス率を記載した確認応答ロス率情報パケットを作成し、パケット送信部52から通信ネットワーク30へ送信する。
Next, the confirmation response frequency determination operation will be described with reference to FIG.
In response to the arrival of the confirmation response loss rate calculation timing, the transmission terminal 10 calculates the confirmation response loss rate by the confirmation response loss rate calculation unit 55 in parallel with the data communication operation (step 200). The session packet creation unit 51 creates an acknowledgment loss rate information packet describing the calculated acknowledgment response loss rate, and transmits the packet from the packet transmission unit 52 to the communication network 30.

受信端末20は、パケット受信部71により、通信ネットワーク30から確認応答ロス率情報パケットを受信し、この確認応答ロス率情報パケットからロス率取得部75により確認応答ロス率を取得する(ステップ201)。
また、受信端末20は、データパケットロス率の算出タイミングの到来に応じて、上記データ通信動作と並行して、ロス率取得部75により、パケット受信部71から出力された各データパケットのセッション用のシーケンス番号からなる受信状況に基づいて、データパケットのロス率を算出する(ステップ202)。
The receiving terminal 20 receives the confirmation response loss rate information packet from the communication network 30 through the packet receiving unit 71, and acquires the confirmation response loss rate from the confirmation response loss rate information packet through the loss rate acquisition unit 75 (step 201). .
In addition, the reception terminal 20 uses the loss rate acquisition unit 75 for the session of each data packet output from the packet reception unit 71 in parallel with the data communication operation according to the arrival of the data packet loss rate calculation timing. The loss rate of the data packet is calculated based on the reception status consisting of the sequence numbers (step 202).

次に、確認応答頻度決定部76は、ロス率取得部75で取得したデータパケットロス率および確認応答ロス率と、予め設定しておいた目標冗長再送データパケット率とから、確認応答頻度を算出してセッション確認応答部72へ通知する(ステップ203)。
この後、セッション確認応答部72は、確認応答頻度決定部76から通知された確認応答頻度に基づいて、チャネル処理部80から通知されたシーケンス番号およびチャネル識別情報をパケット作成部73へ通知し、パケット作成部73は、上記シーケンス番号およびチャネル識別情報を記載した確認応答パケットを作成し、パケット送信部74から通信ネットワーク30へ送信する(ステップ204)。
Next, the confirmation response frequency determination unit 76 calculates the confirmation response frequency from the data packet loss rate and the confirmation response loss rate acquired by the loss rate acquisition unit 75 and a preset target redundant retransmission data packet rate. Then, the session confirmation response unit 72 is notified (step 203).
Thereafter, the session confirmation response unit 72 notifies the packet creation unit 73 of the sequence number and channel identification information notified from the channel processing unit 80 based on the confirmation response frequency notified from the confirmation response frequency determination unit 76. The packet creation unit 73 creates an acknowledgment packet that describes the sequence number and the channel identification information, and transmits the packet from the packet transmission unit 74 to the communication network 30 (step 204).

次に、図14を参照して、確認応答パケット送信処理について説明する。
受信端末20のセッション確認応答部72は、確認応答頻度決定部76から確認応答頻度を取得して、例えば前述した式(1)に基づき、次に確認応答パケットを送信するまでの待機パケット数を算出する(ステップ210)。
続いて、セッション確認応答部72は、各チャネル処理部80から通知された受信データパケットのシーケンス番号に基づき、前回確認応答パケットで通知したデータパケットより後に送信された、セッション全体のデータパケットの送信パケット数を算出する(ステップ211)。
Next, an acknowledgment packet transmission process will be described with reference to FIG.
The session confirmation response unit 72 of the receiving terminal 20 acquires the confirmation response frequency from the confirmation response frequency determination unit 76, and determines the number of waiting packets until the next transmission of the confirmation response packet based on, for example, the above-described equation (1). Calculate (step 210).
Subsequently, based on the sequence number of the received data packet notified from each channel processing unit 80, the session confirmation response unit 72 transmits the data packet of the entire session transmitted after the data packet notified by the previous confirmation response packet. The number of packets is calculated (step 211).

ここで、送信パケット数が待機パケット数に達した時点で(ステップ212:YES)、それまでに保持していたシーケンス番号およびチャネル識別情報をパケット作成部73へ通知する。これに応じて、パケット作成部73で各チャネル共通の新たな確認応答パケットを作成し、パケット送信部74から送信端末10へ送信する(ステップ213)。   Here, when the number of transmission packets reaches the number of standby packets (step 212: YES), the sequence number and channel identification information held so far are notified to the packet creation unit 73. In response, the packet creation unit 73 creates a new acknowledgment packet common to each channel, and transmits the packet from the packet transmission unit 74 to the transmission terminal 10 (step 213).

[第3の実施形態の効果]
このように、本実施形態では、送信端末と受信端末との間に形成した複数の通信チャネルを介して並列的に届いたデータパケットの受信状況を集計することにより、これら通信チャネル全体でのロス率をデータパケットロス率として算出し、データパケットロス率および確認応答ロス率と、冗長再送データパケット発生量または冗長再送データパケット発生率の目標値とに基づいて、通信チャネル全体での確認応答頻度を決定し、各通信チャネルを介して送信端末から受信したデータパケット全体に対する確認応答パケットを、確認応答頻度に基づき送信端末へ返送する。
[Effect of the third embodiment]
As described above, in this embodiment, by summing the reception status of data packets that arrived in parallel via a plurality of communication channels formed between the transmission terminal and the reception terminal, the loss of these communication channels as a whole. Rate as the data packet loss rate, and the acknowledgment frequency for the entire communication channel based on the data packet loss rate and the acknowledgment loss rate and the target amount of redundant retransmission data packet generation or redundant retransmission data packet generation rate And an acknowledgment packet for the entire data packet received from the transmitting terminal via each communication channel is returned to the transmitting terminal based on the frequency of the acknowledgment response.

これにより、送信端末と受信端末との間で、複数のアプリケーションごとに第1の実施形態で述べたようなデータ通信を行う際、これらアプリケーションに対応する個々の通信チャネルの確認応答を1つの確認応答で集約して通知することができる。
このため、これら通信チャネルごとに、第1の実施形態を適用した場合に比べ、確認応答パケットの送信数を大幅に削減できるとともに、確認応答パケットのロスに応じて発生する、ネットワークや送受信端末での処理負担の増加や通信効率の低減を抑制することが可能となる。
As a result, when data communication as described in the first embodiment is performed for each of a plurality of applications between a transmission terminal and a reception terminal, confirmation confirmation of individual communication channels corresponding to these applications is performed as one confirmation. It is possible to collect and notify in response.
For this reason, compared to the case where the first embodiment is applied to each of these communication channels, the number of transmissions of acknowledgment packets can be greatly reduced, and a network or a transmission / reception terminal that is generated according to the loss of acknowledgment packets. It is possible to suppress an increase in processing load and a reduction in communication efficiency.

[実施形態の拡張]
以上の説明では、第2の実施形態を第1の実施形態に適用した場合を例として説明したが、第2の実施形態を第3の実施形態に適用してもよい。
また、以上の各実施形態は、送信端末と受信端末とが有線のデータ通信路で接続されたデータ通信システムを例として説明したが、これに限定されるものではなく、無線のデータ通信路で接続されたデータ通信システムに対しても、前述と同様に適用でき、同様の作用効果を得ることができる。
[Extended embodiment]
In the above description, the case where the second embodiment is applied to the first embodiment has been described as an example. However, the second embodiment may be applied to the third embodiment.
Moreover, although each above embodiment demonstrated as an example the data communication system with which the transmission terminal and the receiving terminal were connected by the wired data communication path, it is not limited to this, A wireless data communication path is used. The present invention can be applied to the connected data communication system in the same manner as described above, and the same operation and effect can be obtained.

また、各実施形態については、TCPだけでなくUDPなど、他の通信プロトコルについても適用可能である。特に、UDPなどのように、受信確認応答機能が標準仕様として規定されていない通信プロトコルについては、例えばTCP相当の受信確認応答機能を追加すればよい。   Each embodiment is applicable not only to TCP but also to other communication protocols such as UDP. In particular, for a communication protocol in which the reception confirmation response function is not stipulated as a standard specification such as UDP, a reception confirmation response function equivalent to TCP may be added, for example.

本発明の第1の実施形態にかかるデータ通信システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the data communication system concerning the 1st Embodiment of this invention. パケットロス率の算出方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the calculation method of a packet loss rate. 受信データパケット数期待値を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the number of reception data packets expectation. 再送データパケット数期待値を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the number of resending data packet expectation. 冗長再送データパケット数期待値を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the number of redundant retransmission data packets expected value. 本発明の第1の実施形態にかかるデータ通信システムの確認応答頻度算出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the confirmation response frequency calculation process of the data communication system concerning the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態にかかるデータ通信システムの確認応答パケット送信処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the confirmation response packet transmission process of the data communication system concerning the 1st Embodiment of this invention. 確認応答頻度決定処理タイミング例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a confirmation response frequency determination process timing. 本発明の第2の実施形態にかかるデータ通信システムのデータ通信動作を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the data communication operation | movement of the data communication system concerning the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態にかかるデータ通信システムで用いられる送信端末の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the transmission terminal used with the data communication system concerning the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態にかかるデータ通信システムで用いられる受信端末の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the receiving terminal used with the data communication system concerning the 3rd Embodiment of this invention. 確認応答パケットの作成を示す説明図であるIt is explanatory drawing which shows creation of an acknowledgment packet 本発明の第3の実施形態にかかるデータ通信システムの確認応答頻度算出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the confirmation response frequency calculation process of the data communication system concerning the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態にかかるデータ通信システムの確認応答パケット送信処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the confirmation response packet transmission process of the data communication system concerning the 3rd Embodiment of this invention. 確認応答パケットがロスした場合のデータパケット再送動作を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows data packet resending operation | movement when an acknowledgment packet is lost.

符号の説明Explanation of symbols

10…送信端末、11…送信データ蓄積部、12…パケット作成部、13…パケット送信部、14…パケット受信部、15…再送制御部、16…確認応答ロス率算出部、20…受信端末、21…パケット受信部、22…確認応答部、23…受信データ蓄積部、24…パケット作成部、25…パケット送信部、26…ロス率取得部、27…確認応答頻度決定部、30…通信ネットワーク、50…セッション制御部、51…セッションパケット作成部、52…パケット送信部、53…パケット受信部、54…再送制御部、55…確認応答ロス率算出部、60…チャネル処理部、61…送信データ蓄積部、62…チャネルパケット作成部、70…セッション制御部、71…パケット受信部、72…セッション確認応答部、73…パケット作成部、74…パケット送信部、75…ロス率取得部、76…確認応答頻度決定部、80…チャネル処理部、81…チャネル確認応答部、82…受信データ蓄積部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Transmission terminal, 11 ... Transmission data storage part, 12 ... Packet preparation part, 13 ... Packet transmission part, 14 ... Packet reception part, 15 ... Retransmission control part, 16 ... Confirmation response loss rate calculation part, 20 ... Reception terminal, DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Packet receiving part, 22 ... Confirmation response part, 23 ... Received data storage part, 24 ... Packet preparation part, 25 ... Packet transmission part, 26 ... Loss rate acquisition part, 27 ... Confirmation response frequency determination part, 30 ... Communication network , 50 ... session control unit, 51 ... session packet creation unit, 52 ... packet transmission unit, 53 ... packet reception unit, 54 ... retransmission control unit, 55 ... confirmation response loss rate calculation unit, 60 ... channel processing unit, 61 ... transmission Data storage unit 62 ... channel packet creation unit 70 ... session control unit 71 71 packet reception unit 72 72 session confirmation response unit 73 ... packet creation unit 7 ... packet transmission unit, 75 ... loss rate acquiring unit, 76 ... acknowledgment frequency determining unit, 80 ... channel processing unit, 81 ... channel acknowledgment unit, 82 ... reception data storage unit.

Claims (11)

通信ネットワークを介して接続された送信端末と受信端末とを含み、前記受信端末は、前記送信端末から届いたデータパケットの受信状況を示す確認応答パケットを前記送信端末へ返送し、前記送信端末は、前記確認応答パケットで通知された受信状況に応じて未送達のデータパケットを再送するとともに、前記データパケットの送信から所定時間経過内に当該データパケットに関する確認応答パケットが前記受信端末から届かない場合、当該データパケットのすべてを再送するデータ通信システムであって、
前記送信端末は、前記確認応答パケットの受信状況に基づき当該送信端末へ届かなかった確認応答パケットに関する確認応答ロス率を算出し、当該確認応答ロス率を前記受信端末へ通知する確認応答ロス率算出部を備え、
前記受信端末は、
前記データパケットの受信状況に基づき当該受信端末へ届かなかったデータパケットに関するデータパケットロス率を算出するとともに、前記送信端末から通知された前記確認応答ロス率を取得するデータパケットロス率算出部と、
前記データパケットロス率および前記確認応答ロス率と、当該受信端末へ届いたにもかかわらず前記送信端末から冗長して再送されるデータパケットに関する冗長再送データパケット発生量または冗長再送データパケット発生率の目標値とに基づいて、返送すべき前記確認応答パケットの頻度を示す確認応答頻度を決定する確認応答頻度決定部と、
前記確認応答頻度に基づき前記確認応答パケットを前記送信端末へ返送する確認応答部と
を備える
ことを特徴とするデータ通信システム。
Including a transmitting terminal and a receiving terminal connected via a communication network, the receiving terminal returns an acknowledgment packet indicating the reception status of the data packet received from the transmitting terminal to the transmitting terminal, and the transmitting terminal When an undelivered data packet is retransmitted according to the reception status notified by the acknowledgment packet, and an acknowledgment packet related to the data packet is not received from the receiving terminal within a predetermined time from the transmission of the data packet A data communication system for retransmitting all of the data packets,
The transmitting terminal calculates an acknowledgment loss rate related to an acknowledgment packet that did not reach the transmitting terminal based on the reception status of the acknowledgment packet, and calculates an acknowledgment response loss rate that notifies the receiving terminal of the acknowledgment response loss rate Part
The receiving terminal is
A data packet loss rate calculation unit that calculates a data packet loss rate related to a data packet that did not reach the receiving terminal based on the reception status of the data packet, and that acquires the confirmation response loss rate notified from the transmitting terminal;
The data packet loss rate and the acknowledgment response loss rate, and the amount of redundant retransmission data packets generated or the rate of redundant retransmission data packets regarding the data packets that are redundantly retransmitted from the transmitting terminal despite reaching the receiving terminal An acknowledgment frequency determining unit for determining an acknowledgment frequency indicating the frequency of the acknowledgment packet to be returned based on a target value;
A data communication system comprising: a confirmation response unit that returns the confirmation response packet to the transmission terminal based on the confirmation response frequency.
請求項1に記載のデータ通信システムにおいて、
前記確認応答頻度決定部は、前記データパケットロス率をPL_DT、前記確認応答ロス率をPL_ACK、前記冗長再送データパケット発生量の目標値をNRDNDとした場合、前記確認応答頻度PACKを、次の式、PACK=(1−PL_DT)×PL_ACK/NRDNDにより算出することを特徴とするデータ通信システム。
The data communication system according to claim 1, wherein
The acknowledgment frequency determining unit, the data packet loss rate P L_DT, the acknowledgment loss rate P L_ACK, if the target value of the redundant retransmission data packet generation amount was N RDND, the acknowledgment frequency P ACK A data communication system, which is calculated by the following formula: P ACK = (1−P L —DT ) × P L —ACK / N RDND
請求項1に記載のデータ通信システムにおいて、
前記確認応答頻度決定部は、前記データパケットロス率の平均値をPL_DT_AVG、前記確認応答ロス率の平均値をPL_ACK_AVGとした場合、前記冗長再送データパケット発生量の目標値NRDNDを、次の式、NRDND=(1−PL_DT_AVG)×PL_ACK_AVGにより算出することを特徴とするデータ通信システム。
The data communication system according to claim 1, wherein
The acknowledgment frequency determining unit, the data packet loss rate of the mean value P L_DT_AVG, if the average value of the acknowledgment loss rate was P L_ACK_AVG, the target value N RDND of the redundant retransmission data packet generation amount, the following A data communication system characterized by calculating by the following formula: N RDND = (1−P L_DT_AVG ) × P L_ACK_AVG
請求項3に記載のデータ通信システムにおいて、
前記確認応答頻度決定部は、前記データパケットロス率が第1の基準変動幅より大きく変動した場合、前記データパケットロス率の平均値に代えて当該変動後のデータパケットロス率を用いることにより前記冗長再送データパケット発生量の目標値を算出し、前記確認応答ロス率が第2の基準変動幅より大きく変動した場合、前記確認応答ロス率の平均値に代えて当該変動後の確認応答ロス率を用いることにより前記冗長再送データパケット発生量の目標値を算出することを特徴とするデータ通信システム。
The data communication system according to claim 3,
When the data packet loss rate fluctuates more than the first reference fluctuation range, the confirmation response frequency determination unit uses the data packet loss rate after the change instead of the average value of the data packet loss rate. When the target value of the redundant retransmission data packet generation amount is calculated and the acknowledgment loss rate fluctuates more than the second reference fluctuation range, the acknowledgment loss rate after the fluctuation is replaced with the average value of the acknowledgment loss rate A target value of the redundant retransmission data packet generation amount is calculated by using the data communication system.
請求項1に記載のデータ通信システムにおいて、
前記確認応答頻度決定部は、n(nは2≦nの整数)個の前記データパケットに関する受信状況を、m(mは1≦m<nの整数)個の前記確認応答パケットにより順次通知する場合であって、かつ、これら確認応答パケットのそれぞれに、前記n個のデータパケットのうちそれまでに前記受信端末に届いたデータパケットの受信状況が含まれる場合には、前記データパケットロス率をPL_DT、k(kは1≦k≦mの整数)番目以降の確認応答パケットがすべてロスした場合の前記確認応答ロス率をPL_ACK (m-k+1)とした場合、前記冗長再送データパケット発生率の目標値PRDNDは、次の式、PRDND=1/m×(1−PL_DT)×Σk=1 m{(m−k+1)×PL_ACK k}により算出することを特徴とするデータ通信システム。
The data communication system according to claim 1, wherein
The confirmation response frequency determining unit sequentially notifies the reception status of the n (n is an integer of 2 ≦ n) data packets using m (m is an integer of 1 ≦ m <n) pieces of the confirmation response packets. And if each of these acknowledgment packets includes the reception status of the data packets that have reached the receiving terminal so far among the n data packets, the data packet loss rate is set to P L_DT , the redundant retransmission data when the acknowledgment loss rate when all the acknowledgment packets after k (k is an integer of 1 ≦ k ≦ m) or later is lost is P L_ACK (m−k + 1) The target value P RDND of the packet occurrence rate is calculated by the following equation: P RDND = 1 / m × (1−P L —DT ) × Σ k = 1 m {(m−k + 1) × P L_ACK k } A data communication system.
請求項1に記載のデータ通信システムにおいて、
前記確認応答頻度決定部は、前記送信端末と前記受信端末との間を中継接続するノードの数に基づき、前記冗長再送データパケット発生量の目標値を算出することを特徴とするデータ通信システム。
The data communication system according to claim 1, wherein
The data communication system, wherein the confirmation response frequency determining unit calculates a target value of the redundant retransmission data packet generation amount based on the number of nodes that relay-connect between the transmitting terminal and the receiving terminal.
請求項1に記載のデータ通信システムにおいて、
前記データパケットロス率算出部は、前記送信端末と前記受信端末との間に形成した複数の通信チャネルを介して並列的に届いた前記データパケットの受信状況を集計することにより、これら通信チャネル全体でのロス率を前記データパケットロス率として算出し、
前記確認応答頻度決定部は、前記データパケットロス率および前記確認応答ロス率と、前記冗長再送データパケット発生量の目標値とに基づいて、前記通信チャネル全体での確認応答頻度を決定し、
前記確認応答部は、前記各通信チャネルを介して前記送信端末から受信したデータパケット全体に対する前記確認応答パケットを、前記確認応答頻度に基づき前記送信端末へ返送する
ことを特徴とするデータ通信システム。
The data communication system according to claim 1, wherein
The data packet loss rate calculation unit totalizes the reception status of the data packets that arrived in parallel via a plurality of communication channels formed between the transmission terminal and the reception terminal. The loss rate at is calculated as the data packet loss rate,
The acknowledgment frequency determining unit determines an acknowledgment frequency in the entire communication channel based on the data packet loss rate and the acknowledgment loss rate, and a target value of the redundant retransmission data packet generation amount,
The confirmation response unit returns the confirmation response packet for the entire data packet received from the transmission terminal via each communication channel to the transmission terminal based on the confirmation response frequency.
通信ネットワークを介して接続された送信端末と受信端末とを含み、前記受信端末は、前記送信端末から届いたデータパケットの受信状況を示す確認応答パケットを前記送信端末へ返送し、前記送信端末は、前記確認応答パケットで通知された受信状況に応じて未送達のデータパケットを再送するとともに、前記データパケットの送信から所定時間経過内に当該データパケットに関する確認応答パケットが前記受信端末から届かない場合、当該データパケットのすべてを再送するデータ通信システムで、前記受信端末として用いられるデータ通信端末であって、
前記データパケットの受信状況に基づき当該受信端末へ届かなかったデータパケットに関するデータパケットロス率を算出するとともに、前記送信端末から通知された前記確認応答パケットに関する確認応答ロス率を取得するデータパケットロス率算出部と、
前記データパケットロス率および前記確認応答ロス率と、当該受信端末へ届いたにもかかわらず前記送信端末から冗長して再送されるデータパケットに関する冗長再送データパケット発生量または冗長再送データパケット発生率の目標値とに基づいて、返送すべき前記確認応答パケットの頻度を示す確認応答頻度を決定する確認応答頻度決定部と、
前記確認応答頻度に基づき前記確認応答パケットを前記送信端末へ返送する確認応答部と
を備えることを特徴とするデータ通信端末。
Including a transmitting terminal and a receiving terminal connected via a communication network, the receiving terminal returns an acknowledgment packet indicating the reception status of the data packet received from the transmitting terminal to the transmitting terminal, and the transmitting terminal When an undelivered data packet is retransmitted according to the reception status notified by the acknowledgment packet, and an acknowledgment packet related to the data packet is not received from the receiving terminal within a predetermined time from the transmission of the data packet A data communication terminal used as the receiving terminal in a data communication system for retransmitting all of the data packets,
A data packet loss rate for calculating a data packet loss rate for a data packet that has not arrived at the receiving terminal based on the reception status of the data packet and for obtaining an acknowledgment response rate for the acknowledgment packet notified from the transmitting terminal A calculation unit;
The data packet loss rate and the acknowledgment response loss rate, and the amount of redundant retransmission data packets generated or the rate of redundant retransmission data packets regarding the data packets that are redundantly retransmitted from the transmitting terminal despite reaching the receiving terminal An acknowledgment frequency determining unit for determining an acknowledgment frequency indicating the frequency of the acknowledgment packet to be returned based on a target value;
A data communication terminal comprising: a confirmation response unit that returns the confirmation response packet to the transmission terminal based on the confirmation response frequency.
通信ネットワークを介して接続された送信端末と受信端末とを含むデータ通信システムで、前記受信端末は、前記送信端末から届いたデータパケットの受信状況を示す確認応答パケットを前記送信端末へ返送し、前記送信端末は、前記確認応答パケットで通知された受信状況に応じて未送達のデータパケットを再送するとともに、前記データパケットの送信から所定時間経過内に当該データパケットに関する確認応答パケットが前記受信端末から届かない場合、当該データパケットのすべてを再送するデータ通信方法であって、
前記送信端末が、前記確認応答パケットの受信状況に基づき当該送信端末へ届かなかった確認応答パケットに関する確認応答ロス率を算出し、当該確認応答ロス率を前記受信端末へ通知する確認応答ロス率算出ステップと、
前記受信端末が、前記データパケットの受信状況に基づき当該受信端末へ届かなかったデータパケットに関するデータパケットロス率を算出するとともに、前記送信端末から通知された前記確認応答ロス率を取得するデータパケットロス率算出ステップと、
前記受信端末が、前記データパケットロス率および前記確認応答ロス率と、当該受信端末へ届いたにもかかわらず前記送信端末から冗長して再送されるデータパケットに関する冗長再送データパケット発生量または冗長再送データパケット発生率の目標値とに基づいて、返送すべき前記確認応答パケットの頻度を示す確認応答頻度を決定する確認応答頻度決定ステップと、
前記受信端末が、前記確認応答頻度に基づき前記確認応答パケットを前記送信端末へ返送する確認応答ステップと
を備えることを特徴とするデータ通信方法。
In a data communication system including a transmission terminal and a reception terminal connected via a communication network, the reception terminal returns an acknowledgment packet indicating a reception status of a data packet received from the transmission terminal to the transmission terminal, The transmitting terminal resends an undelivered data packet according to the reception status notified by the confirmation response packet, and an acknowledgment packet related to the data packet is transmitted within a predetermined time from the transmission of the data packet. Is a data communication method for resending all of the data packets,
The transmitting terminal calculates an acknowledgment loss rate related to an acknowledgment packet that has not arrived at the transmitting terminal based on the reception status of the acknowledgment packet, and calculates an acknowledgment response rate that notifies the receiving terminal of the acknowledgment loss rate Steps,
A data packet loss in which the receiving terminal calculates a data packet loss rate related to a data packet that has not arrived at the receiving terminal based on a reception state of the data packet, and acquires the confirmation response loss rate notified from the transmitting terminal Rate calculation step;
The reception terminal receives the data packet loss rate and the acknowledgment loss rate, and the amount of redundant retransmission data packets generated or redundant retransmission related to a data packet that is redundantly retransmitted from the transmission terminal despite reaching the reception terminal. An acknowledgment frequency determining step for determining an acknowledgment frequency indicating the frequency of the acknowledgment packet to be returned based on a target value of the data packet occurrence rate;
A data communication method comprising: a confirmation response step in which the reception terminal returns the confirmation response packet to the transmission terminal based on the frequency of the confirmation response.
通信ネットワークを介して接続された送信端末と受信端末とを含み、前記受信端末は、前記送信端末から届いたデータパケットの受信状況を示す確認応答パケットを前記送信端末へ返送し、前記送信端末は、前記確認応答パケットで通知された受信状況に応じて未送達のデータパケットを再送するとともに、前記データパケットの送信から所定時間経過内に当該データパケットに関する確認応答パケットが前記受信端末から届かない場合、当該データパケットのすべてを再送するデータ通信システムで、前記受信端末において用いられるデータ通信方法であって、
データパケットロス率算出部が、前記データパケットの受信状況に基づき当該受信端末へ届かなかったデータパケットに関するデータパケットロス率を算出するとともに、前記送信端末から通知された前記確認応答パケットに関する確認応答ロス率を取得するデータパケットロス率算出ステップと、
確認応答頻度決定部が、前記データパケットロス率および前記確認応答ロス率と、当該受信端末へ届いたにもかかわらず前記送信端末から冗長して再送されるデータパケットに関する冗長再送データパケット発生量または冗長再送データパケット発生率の目標値とに基づいて、返送すべき前記確認応答パケットの頻度を示す確認応答頻度を決定する確認応答頻度決定ステップと、
確認応答部が、前記確認応答頻度に基づき前記確認応答パケットを前記送信端末へ返送する確認応答ステップと
を備えることを特徴とするデータ通信方法。
Including a transmitting terminal and a receiving terminal connected via a communication network, the receiving terminal returns an acknowledgment packet indicating the reception status of the data packet received from the transmitting terminal to the transmitting terminal, and the transmitting terminal When an undelivered data packet is retransmitted according to the reception status notified by the acknowledgment packet, and an acknowledgment packet related to the data packet is not received from the receiving terminal within a predetermined time from the transmission of the data packet A data communication method for retransmitting all of the data packets, the data communication method used in the receiving terminal,
A data packet loss rate calculation unit calculates a data packet loss rate related to a data packet that has not arrived at the receiving terminal based on a reception status of the data packet, and an acknowledgment response loss related to the confirmation response packet notified from the transmitting terminal. A data packet loss rate calculating step for acquiring a rate;
The acknowledgment frequency determining unit is configured to generate a redundant retransmission data packet generation amount relating to the data packet loss rate and the acknowledgment response loss rate, and a data packet redundantly retransmitted from the transmitting terminal despite reaching the receiving terminal, or An acknowledgment frequency determining step for determining an acknowledgment frequency indicating the frequency of the acknowledgment packet to be returned based on a target value of the occurrence rate of redundant retransmission data packets;
A data communication method, comprising: a confirmation response step in which the confirmation response unit returns the confirmation response packet to the transmission terminal based on the frequency of the confirmation response.
データ通信システムの受信端末として用いられるデータ通信端末のコンピュータに、請求項10に記載の各ステップを実行させるプログラム。   The program which makes the computer of the data communication terminal used as a receiving terminal of a data communication system perform each step of Claim 10.
JP2008124400A 2008-05-12 2008-05-12 Data communication system, data communication terminal, data communication method, and program Pending JP2009273094A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008124400A JP2009273094A (en) 2008-05-12 2008-05-12 Data communication system, data communication terminal, data communication method, and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008124400A JP2009273094A (en) 2008-05-12 2008-05-12 Data communication system, data communication terminal, data communication method, and program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009273094A true JP2009273094A (en) 2009-11-19

Family

ID=41439214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008124400A Pending JP2009273094A (en) 2008-05-12 2008-05-12 Data communication system, data communication terminal, data communication method, and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009273094A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014155495A1 (en) * 2013-03-25 2014-10-02 Nttエレクトロニクス株式会社 Communication apparatus, reception apparatus, and transmission apparatus
WO2017145397A1 (en) * 2016-02-22 2017-08-31 富士通株式会社 Communication device, communication method, and communication system
JP2018078589A (en) * 2013-06-21 2018-05-17 コンヴィーダ ワイヤレス, エルエルシー Cross layer for data transmission and cross application acknowledgement
US11121804B2 (en) 2018-07-18 2021-09-14 Nec Corporation Base station, radio terminal, radio communication system, radio communication control method, and program

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014155495A1 (en) * 2013-03-25 2014-10-02 Nttエレクトロニクス株式会社 Communication apparatus, reception apparatus, and transmission apparatus
JPWO2014155495A1 (en) * 2013-03-25 2017-02-16 Nttエレクトロニクス株式会社 Communication device and transmission device
JP2018078589A (en) * 2013-06-21 2018-05-17 コンヴィーダ ワイヤレス, エルエルシー Cross layer for data transmission and cross application acknowledgement
WO2017145397A1 (en) * 2016-02-22 2017-08-31 富士通株式会社 Communication device, communication method, and communication system
WO2017145228A1 (en) * 2016-02-22 2017-08-31 富士通株式会社 Communication device, communication method, and communication system
EP3422670A4 (en) * 2016-02-22 2019-01-09 Fujitsu Limited COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION METHOD, AND COMMUNICATION SYSTEM
JPWO2017145397A1 (en) * 2016-02-22 2019-01-17 富士通株式会社 COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION METHOD, AND COMMUNICATION SYSTEM
US11601842B2 (en) 2016-02-22 2023-03-07 Fujitsu Limited Communication device, communication method, and communication system
US11121804B2 (en) 2018-07-18 2021-09-14 Nec Corporation Base station, radio terminal, radio communication system, radio communication control method, and program

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2611056B1 (en) Data retransmission method, apparatus and system
US9866351B2 (en) Communication method and communication apparatus
US9037935B2 (en) Apparatus and method for retransmitting message in message transmission system
JPWO2008023656A1 (en) Communication device
EP2810180A1 (en) Multi-path data transfer using network coding
JP2014143760A (en) Communication device, communication system and relaying method of data communication
CN107592185B (en) Forward retransmission method suitable for network coding transmission control protocol
WO2016045332A1 (en) Method and device for encoding parameter adjustment and feedback information processing
CN111082898B (en) Message processing method and device
JP4708978B2 (en) Communication system, communication terminal, session relay device, and communication protocol realizing high throughput
WO2018014552A1 (en) Method and apparatus for data transmission
CN119155000B (en) Network reliability assurance method and device based on adaptive hop-by-hop cache
CN111131179B (en) Service processing method, device, network equipment and storage medium
CN107959554B (en) A data retransmission method and device
CN102986156B (en) Coding method and equipment, coding/decoding method and equipment, coding/decoding system
JP2009273094A (en) Data communication system, data communication terminal, data communication method, and program
JP6217424B2 (en) Control apparatus and control method
CN106534056B (en) Communication device and communication method
US10135576B2 (en) Rateless encoding
WO2018097073A1 (en) Information notification device, information notification method, and recording medium having program recorded thereon
EP3301843A1 (en) Method for data processing and receiver device
JP2009246533A (en) Communication terminal, communicating method, data communication system, and program
JP2017073689A (en) Information processing device and information processing system
Ha et al. Making TCP/NC Adjustable to Time Varying Loss Rates.
CN119011094A (en) Data packet retransmission method, device, equipment, medium and program product